Стереть воспоминания сложнее, чем считали: учёные раскрыли новый механизм работы памяти

Новое исследование показало, что долгосрочные воспоминания могут оказаться значительно более устойчивыми к перестройке мозга, чем считалось ранее. Даже после утраты более половины синаптических связей, связанных с кодированием определённого воспоминания, подопытные животные продолжали его воспроизводить.

• Какую музыку слушают умные люди: учёные развенчали популярный миф

Детали

Исследование провели учёные из Окинавского института науки и технологий в Японии. Исследователи пытались выяснить, какие именно изменения в структуре мозга необходимы для сохранения информации на длительный срок.

Как проходил эксперимент

Сначала учёные сформировали у мышей воспоминание, связанное с неприятным запахом. Животные получали слабые электрические стимулы, находясь в камере с характерным запахом, поэтому впоследствии сам запах вызывал у них реакцию страха.

После этого примерно половину мышей на два дня ввели в искусственное состояние, похожее на спячку. Для этого животным вводили препараты, замедляющие метаболизм, и помещали их в тёмную среду. Такое состояние сопровождалось масштабной перестройкой работы и структуры мозга.

Однако даже после этого память не исчезла. Через пять дней мыши, пережившие искусственную «спячку», продолжали замирать от страха, когда вновь оказывались в камере со знакомым запахом.

В то же время исследование мозга дало неожиданный результат: в гиппокампе — области, которая играет важную роль в формировании и воспроизведении воспоминаний, — исчезло более половины синапсов на так называемых энграммных нейронах. Именно эти клетки связывают с кодированием конкретной информации в памяти.

Несмотря на масштабную перестройку мозга во время спячки, воспоминания сохранились, — отметил руководитель исследования Кадзумаса Танака

Какие связи оказались самыми важными

Более детальный анализ показал, что во время перестройки мозга сохранялись не все синапсы. Наиболее устойчивыми оказались те, которые были плотно сгруппированы на поверхности энграммных нейронов. При этом значительная часть синапсов, расположенных вне таких скоплений, временно исчезала.

Эти связи, однако, не исчезали навсегда. В течение примерно суток после завершения искусственной спячки они начинали восстанавливаться.

По мнению исследователей, это может указывать на то, что разные группы синапсов выполняют различные функции. Кластеризованные связи могут быть своеобразным структурным «ядром», необходимым для сохранения самой информации, тогда как другие синапсы могут помогать мозгу получать доступ к уже сформированному воспоминанию.

Что это меняет в понимании памяти

Ранее считалось, что стабильность долгосрочного воспоминания в значительной степени зависит от сохранения определённого набора синаптических связей между энграммными нейронами. Новые результаты ставят это представление под сомнение.

Воспоминания могут быть гораздо сложнее для разрушения, чем мы думали, — сказал Стив Рамирес из Бостонского университета, который не принимал участия в исследовании.

По его словам, работа существенно расширяет современные представления о механизмах памяти.

Учёные отмечают, что эксперимент проводился на мышах, поэтому его результаты нельзя напрямую переносить на людей. В то же время фундаментальные механизмы работы памяти у млекопитающих имеют много общего, поэтому открытие может помочь лучше понять принципы функционирования человеческого мозга.

Исследовательская группа планирует далее изучать молекулярные механизмы, благодаря которым сгруппированные синапсы сохраняют информацию, а также выяснить, как именно восстанавливаются связи, которые временно исчезают.

В перспективе эти знания могут помочь в поиске новых подходов к нарушениям памяти. Стив Рамирес предполагает, что даже в случаях, когда информация кажется утраченной из-за амнезии или нейродегенеративных заболеваний, часть воспоминаний потенциально может сохраняться в мозге.

Мы также писали, что эксперты отмечают, что поза во время ночного отдыха важна не только для удобства. От того, как человек лежит, могут зависеть положение позвоночника, состояние мышц, качество дыхания и общее самочувствие после сна. Определить, подходит ли вам определённая поза, проще всего по ощущениям утром. Если после пробуждения нет дискомфорта, скованности или боли, а в течение дня сохраняются силы и бодрость, причин считать привычное положение вредным нет.