Исследование показало, что мозг использует три разных набора нейронов для хранения одного воспоминания, как и компьютерная система со встроенной избыточностью. Это открытие может однажды помочь смягчить болезненные воспоминания у людей, перенесших травму.
С помощью визуализации мозга мышей исследователи из Биоцентра Базельского университета смогли увидеть, что происходит, когда формируется новое воспоминание. Они обнаружили, что мозг грызунов активирует три различных набора нейронов для записи воспоминания. Первые известны как ранние нейроны и развиваются раньше всего по мере роста плода. На другом конце спектра находятся поздние нейроны, которые появляются на поздних стадиях эмбрионального развития. Между ними находятся нейроны, которые формируются где-то прямо в середине роста в утробе матери.
Исследование с помощью визуализации показало, что когда новое воспоминание хранится в ранних нейронах, его изначально трудно восстановить, но со временем оно становится сильнее.
С другой стороны, копия памяти, хранящаяся в позднорожденных нейронах, была очень сильной в начале, но со временем ослабла до такой степени, что в конечном итоге стала недоступной для мозга. В середине копия памяти показала более высокую степень стабильности, чем в любой из других групп нейронов.
На этом поперечном сечении гиппокампа мыши пурпурным цветом показаны рано зародившиеся нейроны, которые отвечают за создание долговременной копии памяти. Базельский университет, Биоцентр
«Проблема, с которой сталкивается мозг в области памяти, весьма впечатляет», — говорит Флавио Донато, руководитель исследовательской группы в Биоцентре. «С одной стороны, он должен помнить, что произошло в прошлом, чтобы помочь нам осмыслить мир, в котором мы живем. С другой стороны, он должен адаптироваться к изменениям, происходящим вокруг нас, и то же самое должны делать наши воспоминания, чтобы помочь нам делать правильный выбор для нашего будущего».
Благодаря новому пониманию исследователи смогли глубже изучить, как формируются и доступны воспоминания. Здесь важно отметить, что хотя исследование проводилось на мышах, их мозг часто используется в нейробиологии в качестве заменителя нашего, поскольку в их коре имеется 75 различных типов клеток, что совпадает с таковыми у людей. Тем не менее, результаты на данный момент специфичны для мышей.
При этом исследователи считают, что их работа может иметь значение для лечения людей, пострадавших от травматического события. Это потому, что, по их словам, их работа показывает, как она может изменять воспоминания в мозге. Например, если воспоминание свежее, то есть активируются поздно родившиеся нейроны, оно все еще может быть изменено до того, как будет передано средним и ранним родившимся нейронам для хранения. Однако, как только поздно родившиеся нейроны активируются и память сохраняется там, ее становится все труднее изменять. По сути, чем дольше память хранится в мозге, тем сложнее ее изменить.
«То, насколько динамично воспоминания хранятся в мозге, является доказательством пластичности мозга, которая лежит в основе его огромной емкости памяти», — говорит первый автор исследования Вильде Квейм.
Понимание этой пластичности с помощью работы, проведенной Квеймом и его командой, может однажды помочь ученым понять, как помочь людям получить доступ к воспоминаниям, которые они считали навсегда утраченными, или заглушить болезненные воспоминания, которые патологически вторгаются в повседневную жизнь.
Работа группы была опубликована в журнале Science.
