Учёные приблизились к разгадке механизма работы долговременной памяти

Ученые сделали важный шаг к разгадке механизма формирования долговременной памяти. Новое исследование, проведенное в Лаборатории нейродинамики и когнитивных процессов под руководством Прии Раджасетхупати, опровергает упрощенную модель, согласно которой память переключается между кратковременным и долговременным хранением как некий выключатель. Вместо этого был обнаружен сложный каскад молекулярных процессов, разворачивающихся во времени и в различных областях мозга, который напоминает серию молекулярных таймеров.

Традиционно научный фокус был сосредоточен на гиппокампе и коре головного мозга. Однако эта модель не объясняла, почему одни воспоминания сохраняются недели, а другие — всю жизнь. Основываясь на более ранних открытиях 2023 года о ключевой роли таламуса в отборе воспоминаний для долговременного хранения, команда углубилась в молекулярные механизмы этого процесса.

Используя поведенческую модель с виртуальной реальностью на мышах, исследователи выяснили, что на стойкость памяти влияет частота повторения опыта. Для установления причинно-следственных связей ученые, включая соавтора исследования Селин Чен, разработали платформу на основе CRISPR для манипуляции генами в таламусе и коре. Это позволило доказать, что удаление определенных молекул влияет на продолжительность хранения памяти, причем каждая молекула действует в своем временном масштабе.

Результаты показали, что после формирования базового следа памяти в гиппокампе запускается последовательная активация различных генов. Сначала молекула Camta1 обеспечивает начальное сохранение, затем Tc4 отвечает за структурную поддержку, и, наконец, Ash1l запускает программы ремоделирования хроматина для максимального закрепления воспоминания.

Как пояснила Прия Раджасетхупати, без продвижения воспоминаний по этим молекулярным таймерам память обречена на быстрое забывание. Это открытие не только меняет фундаментальное понимание работы памяти, но и открывает новые перспективы в изучении заболеваний мозга, связанных с ее нарушениями.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Запись Учёные приблизились к разгадке механизма работы долговременной памяти впервые опубликована на сайте Про технологии.