Стерти спогади складніше, ніж вважали: вчені розкрили новий механізм роботи пам’яті

Нове дослідження показало, що довготривалі спогади можуть виявитися значно стійкішими до перебудови мозку, ніж вважалося раніше. Навіть після втрати більш ніж половини синаптичних зв’язків, пов’язаних із кодуванням певного спогаду, піддослідні тварини продовжували його відтворювати.

• Яку музику слухають розумні люди: вчені розвіяли популярний міф

Детал

Роботу провели науковці з Окінавського інституту науки і технологій у Японії. Дослідники намагалися з’ясувати, які саме зміни у структурі мозку необхідні для збереження інформації на тривалий час.

Як проходив експеримент

Спочатку вчені сформували у мишей спогад, пов’язаний із неприємним запахом. Тварини отримували слабкі електричні стимули, перебуваючи в камері з характерним запахом, тому згодом сам запах викликав у них реакцію страху.

Після цього приблизно половину мишей на два дні ввели у штучний стан, подібний до сплячки. Для цього тваринам вводили препарати, що уповільнювали метаболізм, і поміщали їх у темне середовище. Такий стан супроводжувався масштабною перебудовою роботи та структури мозку.

Однак навіть після цього пам’ять не зникла. Через п’ять днів миші, які пережили штучну «сплячку», продовжували завмирати від страху, коли знову опинялися в камері зі знайомим запахом.

Водночас дослідження мозку дало несподіваний результат: у гіпокампі — ділянці, яка відіграє важливу роль у формуванні та відтворенні спогадів, — зникло понад половину синапсів на так званих енграмних нейронах. Саме ці клітини пов’язують із кодуванням конкретної інформації в пам’яті.

Попри масштабну перебудову мозку під час сплячки, спогади збереглися, — зазначив керівник дослідження Кадзумаса Танака

Які зв’язки виявилися найважливішими

Детальніший аналіз показав, що під час перебудови мозку зберігалися не всі синапси. Найстійкішими виявилися ті, що були щільно згруповані на поверхні енграмних нейронів. Водночас значна частина синапсів, розташованих поза такими скупченнями, тимчасово зникала.

Ці зв’язки, однак, не зникали назавжди. Протягом приблизно доби після завершення штучної сплячки вони починали відновлюватися.

На думку дослідників, це може свідчити про те, що різні групи синапсів виконують різні функції. Кластеризовані зв’язки можуть бути своєрідним структурним «ядром», необхідним для збереження самої інформації, тоді як інші синапси можуть допомагати мозку отримувати доступ до вже сформованого спогаду.

Що це змінює у розумінні пам’яті

Раніше вважалося, що стабільність довготривалого спогаду значною мірою залежить від збереження певного набору синаптичних зв’язків між енграмними нейронами. Нові результати ставлять це уявлення під сумнів.

Спогади можуть бути набагато складнішими для руйнування, ніж ми думали, — сказав Стів Рамірес із Бостонського університету, який не брав участі в дослідженні.

За його словами, робота суттєво розширює сучасне розуміння механізмів пам’яті

Науковці наголошують, що експеримент проводили на мишах, тому його результати не можна безпосередньо переносити на людей. Водночас фундаментальні механізми роботи пам’яті у ссавців мають багато спільного, тому відкриття може допомогти краще зрозуміти принципи функціонування людського мозку.

Дослідницька група планує надалі вивчати молекулярні механізми, завдяки яким згруповані синапси зберігають інформацію, а також з’ясувати, як саме відновлюються зв’язки, що тимчасово зникають.

У перспективі ці знання можуть допомогти в пошуку нових підходів до порушень пам’яті. Стів Рамірес припускає, що навіть у випадках, коли інформація здається втраченою через амнезію або нейродегенеративні захворювання, частина спогадів потенційно може зберігатися в мозку.

Ми також писали, що експерти зазначають, що поза під час нічного відпочинку має значення не тільки для зручності. Від того, як людина лежить, можуть залежати положення хребта, стан м’язів, якість дихання та загальне самопочуття після сну. Визначити, чи підходить певна поза саме вам, найпростіше за відчуттями вранці. Якщо після пробудження немає дискомфорту, скутості чи болю, а протягом дня зберігаються сили та бадьорість, причин вважати звичне положення шкідливим немає.