Ученые Калифорнийского технологического института (Caltech, США) определили, что сильные, стабильные воспоминания кодируются группами нейронов, которые работают синхронно. Чем больше мы повторяем одно и то же действие, тем больше нейронов в «команде». Стимуляция этих «команд» могла бы в будущем предотвратить потерю памяти и помочь в лечении таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, сообщает пресс-служба Caltech. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science.
Почему мы можем вспомнить имя своего лучшего друга детства, которого не видели годами, но легко забываем имя человека, с которым познакомились только что? Другими словами, почему некоторые воспоминания сохраняются в течение десятилетий, а другие исчезают в течение нескольких минут?
Чтобы найти ответы на эти вопросы, исследователи из Caltech наблюдали за нейронной активностью мышей, когда те изучали новое место и запоминали его. В эксперименте мышь отправляли идти по дорожке длиной около полутора метров, огороженной белыми стенками. В некоторых местах на стенах были нарисованы уникальные символы – например, крупный знак «плюс» в конце дорожки по правой стороне или наклонная черта (слэш) около центра. Сахарную воду (угощение для мышей) помещали в любой конец дорожки. В то время как мышь изучала путь до угощения, исследователи измерили активность определенных нейронов в гиппокампе грызуна (область мозга, где формируются новые воспоминания), которые кодируют информацию о новых местах.
Когда мышь попала на дорожку в первый раз, она не была уверена в том, что делать и куда идти. Некоторое время она шла то налево, то направо, пока наконец не сталкивалась с сахарной водой. В этом случае, когда мышь замечала символ на стене, активировались одиночные нейроны. Но после нескольких аналогичных попыток, грызуну уже хорошо были знакомы символы и она могла вспомнить, где находится сахар. Чем дольше мышь была знакома с местностью, тем больше нейронов активировалось синхронно, когда зверек видел символ на стене.
После этого эксперимента ученые сделали перерыв в 20 дней. Затем они снова запустили мышей по той же дорожке. Этот тест показал, что те грызуны, у которых сформировались сильные воспоминания, закодированные большим количеством нейронов, быстро выполнили задачу. Некоторые нейроны проявляли различную активность, но воспоминание мыши о дорожке все равно было сильным. Другими словами, группы нейронов поставляли мозгу избыточную информацию – поэтому воспоминание оставалось четким, даже если некоторые из исходных нейронов замолкали или повреждались.
«Представьте, что у вас есть длинная и сложная история, которую вы можете рассказать, – приводит аналогию Уолтер Гонсалес (Walter Gonzalez), руководитель эксперимента. – Чтобы сохранить историю, вы можете рассказать ее пятерым своим друзьям, а затем иногда собираться вместе со всеми, чтобы пересказать историю и помочь друг другу. Если один забыл что-то, другой может заполнить пробелы. Кроме того, каждый раз, когда вы пересказываете историю, вы можете приводить новых друзей – тем самым вы сможете сохранить ее и укрепить память. Аналогичным образом ваши собственные нейроны помогают друг другу кодировать воспоминания, которые будут сохраняться со временем».
[Фото: CALTECH]
