Исследования мозга

Рыбки данио опровергли 40-летнюю теорию формирования воспоминаний

Фото:

Американские ученые рассмотрели в микроскоп мозг живых рыбок данио-рерио с подсвеченными синапсами в момент формирования воспоминаний. Результат заинтриговал исследователей: в одной части мозга синапсы формировались, тогда как в другой они исчезали, а не закреплялись, как должно было быть согласно господствующей теории.

Синапсы — крошечные контакты между соседними нейронами мозга, которые, по мнению нейробиологов, играют важную роль в формировании памяти. Чем чаще используется отдельный синапс, тем сильнее он становится и тем проще нам не забыть что-то важное. Однако новое исследование заставляет переосмыслить прежнее представление, сообщает New Atlas.

Специалисты из Университета Южной Калифорнии отредактировали гены подопытных рыбок данио-рерио так, чтобы подсветить их синапсы, а затем сделали снимки их мозга при помощи нового типа лазерного микроскопа с низким уровнем света, чтобы снизить повреждения тканей. Так они смогли рассмотреть изменения синапсов в момент до и после формирования воспоминания.

Для запуска формирования воспоминания ученые заранее приучили рыб реагировать на два стимула, один нейтральный, второй неприятный. Если их голову нагревали инфракрасным лучом, они дергали хвостом, чтобы отплыть в сторону. Другой луч не причинял им никакого неудобства. Однако через несколько часов они сформировали ассоциативную связь между лучом и теплом и начали реагировать на любой свет как на неприятный.

То, что происходило в этот момент в мозге рыб, удивило ученых. Вместо того чтобы наблюдать за усилением синапсов, они отметили, что один регион мозга образует новые связи, тогда как другой удаляет их. Исследователи предположили, что, возможно, воспоминания кодируются путем изменений в числе синапсов.

«На протяжении последних 40 лет общее мнение было таково, что обучение происходит за счет изменения в силе синапсов, но в этом случае мы видим другое», — сказал Карл Кессельман, автор исследования.

Необходимо продолжить работу, чтобы подтвердить роль появления новых и исчезновения старых синапсов в формировании памяти. В ходе следующего эксперимента они надеются стереть синапсы рыбок данио или мышей, чтобы понять, приведет ли это к стиранию ассоциативных воспоминаний.

В прошлом году британские ученые смогли объяснить результаты исследования 2004 года, когда группа американских авторов смогла «стереть» воспоминания у животных. Тогда ученые использовали препарат пропранолол. Теперь стало ясно, как работает весь механизм, а также появилась возможность заранее определять успех изменения воспоминаний.

Читайте также