Общеизвестно, что наш мозг и, в частности, клетки мозга хранят воспоминания. Но группа ученых из Нью-Йоркского университета обнаружила, что клетки других частей тела также способны запоминать, что открывает новые пути к пониманию того, как работает память, и создает потенциал для улучшения обучения и лечения заболеваний, связанных с памятью.
«Обучение и память обычно ассоциируются только с мозгом и его клетками, но наше исследование показывает, что другие клетки организма тоже могут учиться и формировать воспоминания», – объясняет Николай Кукушкин из Нью-Йоркского университета, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications.
Для того чтобы лучше понять, помогают ли клетки, не относящиеся к головному мозгу, формировать память, ученые воспользовались давно известным неврологическим свойством – эффектом интервального повторения, который показывает, что мы лучше запоминаем информацию, если изучаем ее через определенные промежутки времени, а не за один интенсивный сеанс – более известный как зубрежка перед экзаменом.
В исследовании ученые воспроизвели процесс обучения во времени, изучив в лаборатории два типа клеток человека (один из нервной ткани, другой – из ткани почки) и подвергнув их воздействию различных химических сигналов – точно так же, как клетки мозга подвергаются влиянию нейротрансмиттеров, когда мы изучаем новую информацию. В ответ клетки включили «ген памяти» – тот самый ген, который работает в клетках мозга, когда они обнаруживают закономерность в информации и перестраивают свои связи для формирования воспоминаний.
Чтобы контролировать процесс запоминания и обучения, ученые создали светящийся белок, который сигнализировал, когда ген памяти работает. Результаты показали, что эти клетки могли определять, когда химические импульсы, имитирующие всплески нейромедиатора в мозге, повторялись, а не просто продлевались – точно так же, как нейроны в нашем мозге могут регистрировать, когда мы учимся с перерывами, а не заучиваем весь материал за один присест. В частности, когда импульсы подавались через определенные промежутки времени, клетки включали «ген памяти» сильнее и на более длительное время, чем когда то же самое воздействие оказывалось сразу.
«Это показывает, что способность обучаться на основе интервального повторения не является уникальной для клеток мозга, а, по сути, может быть фундаментальным свойством всех клеток», – говорит Кукушкин, клинический доцент кафедры биологических наук. Исследователи добавляют, что полученные результаты не только открывают новые способы изучения памяти, но и указывают на потенциальную пользу для здоровья.
«Открытие дает новые возможности понимания того, как работает память, и может привести к эффективным способам улучшения обучения и лечения проблем с памятью», – отмечает Кукушкин. «В то же время оно говорит о том, что в будущем нам придется относиться к своему телу так же, как к мозгу – например, учитывать, что наша поджелудочная железа помнит о том, как мы питались в прошлом, чтобы поддерживать здоровый уровень глюкозы в крови, или учитывать, что раковая клетка помнит о том, как проходила химиотерапия».
