Изследователите на мозъка отдавна знаят, че моделът за изучаване на паметта прекалено опростява сложните процеси, които мозъкът използва, за да реши какво да запази и за колко време. Ново проучване демонстрира „каскада от молекулни таймери, разгръщащи се в различните области на мозъка“, за да съхраняват дългосрочната памет.
Десетилетия наред изследванията на паметта се фокусират върху хипокампуса и кората, за които се смята, че са отговорни за съхранението на краткосрочната и дългосрочната памет. Въпреки че този модел води изследователите до ценни открития, той не отразява цялостната картина. Защо някои дългосрочни спомени траят седмици, а други – цял живот?
Последните изследвания на Прия Раджасетупати, ръководител на Лабораторията за невродинамика и когнитивни функции „Skoler Horbach“, се основават на предишни проучвания, по-специално от 2023 г., които идентифицират пътя между краткосрочната и дългосрочната памет: таламусът, който не само избира кои спомени да запази, но и ги насочва към кората за дългосрочно съхранение.
В прессъобщение се посочва, че това изследване е позволило на учените да продължат да проникват в сложния набор от процеси, стоящи зад паметта и запаметяването.
„Какво се случва със спомените след краткосрочното съхранение в хипокампуса? Какви молекулни механизми стоят зад процеса на сортиране, който прехвърля важните спомени към кората и отхвърля неважните, за да бъдат забравени?“
Изследователите се затварят в лабораторията, след като разработват поведенчески модел, използвайки система за виртуална реалност, в която мишките формират специфични спомени. Оказва се, че дългосрочната памет не е точно превключвател, а по-скоро интригуваща поредица от „молекулни таймери“.
Не е превключвател за включване и изключване
„Съществуващите модели на паметта в мозъка включват транзисторни молекули на паметта, които действат като превключватели за включване/изключване“, казва Раджасетупати в прессъобщението.
Стремежът на изследователите да разширят разбирането за това как мозъкът запаметява, позволява на екипа да „разкрие този проблем по нов начин“.
Те успяват да повлияят на начина, по който мишките запомнят, като променят честотата, с която се повтарят определени преживявания. Някои мишки запазват спомените по-добре от други. След това те изследват мозъка, за да проучат кои механизми са свързани с трайността на паметта.
Корелацията обаче не е достатъчна. Те трябва да вземат предвид и причинно-следствената връзка. Съавторът на проучването, Селин Чен, разработва CRISPR скрининг платформа за манипулиране на гени в таламуса и кората.
„С този инструмент те успяват да докажат, че премахването на определени молекули оказва влияние върху продължителността на паметта. Интересното е, че те наблюдават, че всяка молекула влияе върху тази продължителност в различни времеви мащаби“, се посочва в прессъобщение.
Дългосрочната памет е оркестрация
Резултатите сочат, че не съществува един-единствен превключвател за съхранение на спомените в дългосрочен план, а по-скоро „каскада от програми за регулиране на гените, които се разгръщат във времето и в мозъка като поредица от молекулни таймери“.
„Моделът сочи, че след като основната памет се формира в хипокампуса, Camta1 и неговите цели осигуряват първоначалната устойчивост на паметта. С времето Tc4 и неговите цели се активират, осигурявайки клетъчна адхезия и структурна подкрепа за по-нататъшно поддържане на паметта. Накрая Ash1l набира програми за преобразуване на хроматина, които правят паметта по-устойчива.“
„Ако не прехвърлите спомените на тези таймери, ние вярваме, че сте предразположени да ги забравите бързо“, заключава Раджасетупати в прессъобщение.
Резултатите от изследването могат да окажат влияние върху мозъчните заболявания, свързани с паметта.
Прочетете цялото изследване в Nature.
Източник: InterestingEngineering
