Ученые из Массачусетского технологического института (MIT, США) показали, что у мышей в мозге есть клетки, которые хранят воспоминания о знакомствах. Эти клетки расположены в области гиппокампа, известной как вентральные CA1 клетки. С помощью оптогенетики можно стимулировать социальную память у мышей. Подробности работы изложены в журнале Science, сообщает пресс-служба MIT.
О том, что в мозге есть клетки, которые хранят память о знакомых людях, стало известно еще в 2005 года после исследования, опубликованного в 2005 году, проведенного учеными из Калтеха. Они определили нейроны в мозге человека, которые реагируют только на восприятие фотографий знаменитостей, к примеру, Бреда Пита.
Многие из этих клеток найдены в гиппокампе или вокруг него. В гиппокампе мозг хранит память о событиях, известную как эпизодическая память. Ученые из MIT под руководством Сусуми Тонегава (Susumu Tonegawa), профессора биологии и нейронаук, директор Центра нейронных схем RIKEN-MIT в Институте обучения и памяти, предположили, что социальная память у мышей может хранится в клетках гиппокампа — вентральных CA1. Тем более, что предыдущие исследования показали, что этот регион не вовлечен в хранение эпизодической памяти.
Ученые решили протестировать эту гипотезу с помощью оптогенетики. Они заставили нейроны в вентральных CA1 вырабатывать чувствительный к свету белок, затем искусственно активировали или ингибировали эти клетки светом в то время, как мыши общались.
Сначала ученые организовали общение одной мыши — тестовой — с другой в течение двух часов. Затем тестовую мышь помещали в клетку со одной знакомой и одной незнакомой мышью. В обычных условиях мыши предпочитают общаться с незнакомыми особями. Но когда ученые использовали свет, чтобы выключить у них в мозге схему, которая связывает вентральные CA1 с другой частью мозга — прилежащим ядром, тестовая мышь общалась с обоими сородичами одинаково. Это случилось потому, что память о знакомой мыши была блокирована.
Этот эффект проявляется только при общении: взаимодействие с вентральными CA1 не оказывает никакого эффекта на способность мыши распознать объекты или места, которые они ранее видели.
Ученые установили, что после того, как мыши познакомились, определенная популяция нейронов начала реагировать именно на знакомую мышь. Это проявлялось и после того, как мышь вроде бы забыла знакомого. Через 24 часа одиночества тестовая мышь начала воспринимать своего прежнего знакомого как постороннего, но уже наученные опытом нейроны все еще реагировали, хотя и не с прежней частотой. То есть память в клетках еще хранилась, хотя внешне мышь уже забыла приятеля.
Далее ученые смогли вновь разбудить эту память. В экспериментах они применили чувствительный к свету белок ченнелродопсин, чтобы пометить только активированные вентральные CA1. Им удалось связать память знакомой мыши с позитивными и негативными эмоциями.
Группа Тонегавы ранее установила клетки гиппокампа, которые хранят энграммы эпизодической памяти. В новой же работе доказано, что память о ком-то определенном индивиде хранится в нейронах вентральных CA1. «Есть нечто вроде постоянного изменения, которое происходит в этих клетках, пока память еще жива», — цитирует пресс-служба Тонегаву.
Портал Научная Россия уже рассказывал о работах группы Тонегавы, посвященных болезни Альцгеймера и памяти у мышей.
