Изучен процесс формирования долговременных воспоминаний

Ученые Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке (США) изучили процесс формирования долговременных воспоминаний. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.

Память на клеточном уровне возникает в нейронах и хранится в гиппокампе. Воспоминания формируются, когда повторяющаяся нейронная стимуляция укрепляет синапсы — связи между нервными клетками. Для стабилизации долговременных синаптических связей (в том числе для долговременной памяти) необходимы определенные белки, основанные из молекул мРНК, которые, в свою очередь, копируются из генов, ответственных за память. При этом существует некий парадокс: для сохранения долговременных воспоминаний требуется несколько часов, а мРНК и белки исчезают менее чем за час.

В эксперименте на мышах авторы пометили флуоресцентным красителем все молекулы мРНК, полученные из гена Arc, регулирующего преобразование действий и опыта в долговременные воспоминания. Затем синапсы в нейронах гиппокампа стимулировали и визуализировали с высоким разрешением, что позволило наблюдать процессы отдельных нервных клеток в режиме реального времени.

Оказалось, что один стимул для нейрона запускал цепочку реакций, в ходе которых ген Arc производил молекулы мРНК, а они затем копировались в белки, усиливающие связь синапсов. Другими словами, некоторые из белковых молекул, образованных из первоначального синаптического стимула, возвращаются к Arc и реактивируют его, инициируя новый цикл образования мРНК и производства белка. Чем больше накапливается белка, тем лучше воспоминания закрепляются в нейронах.