Новое исследование показывает, что воспоминания формируются в мозге, вероятно, из-за образования новых связей между клетками, подчеркивая важность изменений в синаптических связях при обучении и хранении памяти. Какие механизмы позволяют нашему мозгу усваивать новую информацию и формировать воспоминания? Исследования, проведенные доктором Томасом Райаном из Тринити-колледжа в Дублине, показали, что обучение предполагает постоянное создание новых связей между специально созданными клетками в различных областях мозга.

Мы всегда учимся, намеренно, случайно или случайно, заставляя наш мозг постоянно меняться. Наше взаимодействие с миром, друг другом и медиаконтентом приводит к получению новой информации и созданию воспоминаний.

В следующий раз, когда мы идем по улице, встречаем друга или сталкиваемся с чем-то, что напоминает нам о последнем прослушивании подкаста, мы быстро разжигаем это воспоминание где-то в нашем мозгу. Но как этот опыт меняет наши нейроны, чтобы мы формировали новые воспоминания?

Динамическая сеть мозга

Наш мозг — это орган, состоящий из динамической сети клеток, которая находится в состоянии постоянных изменений из-за роста, старения, дегенерации, регенерации, ежедневного шума и обучения. Задача учёных состоит в том, чтобы выявить «отличия», формирующие воспоминания — изменения в мозге, где хранятся воспоминания, называемые «гравировкой», которые сохраняют информацию для последующего использования.

Недавно опубликованное исследование направлено на то, чтобы понять, как информация хранится в мозге в виде «изображений».

Доктор Клара Ортега-де Сан-Луис, постдокторант Лаборатории Райана, является основным автором этой статьи, опубликованной в международном авторитетном журнале Current Biology:

«Клетки рубцов памяти — это группы клеток головного мозга, которые изменяются при активации под воздействием определенного опыта, чтобы включать и сохранять информацию в нашем мозгу. Повторная активация этих «строительных блоков» памяти вызывает вспоминание конкретного опыта, связанного с ними. Вопрос в том, как шрамы хранят значимую информацию о мире?»

Чтобы выявить и изучить изменения, происходящие в «выемках», позволяющих нам кодировать воспоминания, исследовательская группа изучила форму обучения, при которой два похожих друг на друга опыта связаны по характеру своего содержания.

Исследователи использовали парадигму, в которой животные учились распознавать различные ситуации и устанавливать связи между ними. Используя генетические методы, команда пометила две разные популяции клеток памяти в мозге для двух разных воспоминаний, а затем проследила, как обучение формирует новые связи между этими клетками памяти.

Результаты и значимость исследования

Они использовали оптогенетику, которая использует свет для контроля активности клеток мозга, чтобы дополнительно продемонстрировать, как обучение требует этих вновь сформированных связей. В процессе они обнаружили молекулярный механизм, опосредованный специфическим белком в синапсах, который участвует в регуляции связей между клетками мозга.

Исследование предоставляет прямые доказательства того, что изменения в синаптических связях между «клетками-разрезами» могут быть механизмом хранения памяти в мозгу.

Комментируя исследование, доктор Райан, доцент Школы биохимии и иммунологии Тринити, Института биомедицинских наук Тринити и Института нейробиологии Тринити, сказал:

«Понимание клеточных механизмов, которые позволяют обучаться, не только помогает нам понять, как мы формируем новые воспоминания или модифицируем существующие, но также помогает нам лучше понять, как работает мозг и механизмы, необходимые ему для обработки идей и информации. Это исследование предполагает, что вместо поиска информации внутри или на клетках обучение может происходить путем изменения электрической схемы мозга – меньше похоже на компьютер, а больше похоже на развивающуюся скульптуру».

Другими словами, «ник» не в ячейке, ячейка в «нике».