Найден молекулярный механизм, который формирует воспоминания — Naked Science
5 минут
Мария Кривоченко

Найден молекулярный механизм, который формирует воспоминания

2.7

Ученые выяснили, что за создание и хранение воспоминаний отвечает хроматин. Его структура меняется в процессе получения нового опыта и первое время после него. Это заставляет работать клетки, ответственные за формирование памяти.

На снимке: гиппокамп — желтая область ближе к вершине; зеленым отмечены нейроны, которые были активированы при формировании памяти; красным — нейроны, которые были активированы при воспоминании; синий отмечена ДНК / © MIT
На снимке: гиппокамп — желтая область ближе к вершине; зеленым отмечены нейроны, которые были активированы при формировании памяти; красным — нейроны, которые были активированы при воспоминании; синий отмечена ДНК / © MIT

Когда мозг формирует воспоминание о новом опыте, детали кодируют цепочки нейронов, энграммы. Они же активизируются, когда человек мысленно возвращается к событию. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе этого процесса, до сих пор плохо изучены.

Команда из Массачусетского технологического института (MIT) предположила, что формирование памяти контролируется масштабным ремоделированием клеточного хроматина. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Ученые взяли группу лабораторных мышей, клетки гиппокампа которых пометили желтым флуоресцентным белком. Животных посадили в разные камеры, некоторых из них время от времени легко толкали. Вскоре грызуны запомнили, где для них было безопасно, а где — нет, в это же время кодирующие память нейроны окрасились.

Нейробиологи обнаружили, что сразу после формирования воспоминаний об эксперименте хроматин в клетках становился более рыхлым. Это затронуло только те участки ДНК, которые слабо транскрибируются и содержат энхансеры — небольшие фрагменты ДНК, стимулирующие транскрипцию генов. Кроме того, выяснилось, что в это время изменение структуры хроматина никак не влияло на их экспрессию. Во второй раз энграммы в гиппокампе мышей проанализировали через пять дней после эксперимента — со временем трехмерная структура хроматина, окружающего энхансеры, изменилась, приблизив их к целевым генам.

Затем некоторых мышей вновь поместили в камеры и опять толкали, активизируя память о прошлом эксперименте. Оказалось, когда грызуны вспоминали о старых опытах, энхансеры в группах клеток взаимодействовали с целевыми генами, и их экспрессия повышалась.

«Это первое исследование, которое раскрывает таинственный процесс активации различных генов и эпигенетический механизм, лежащий в его основе», — рассказал Ли-Хуэй Цай, директор Института обучения и памяти Пикоуэра Массачусетского технологического института и старший автор исследования. Команде удалось показать, как формируется память на молекулярном уровне.

Как отметили ученые, они не исследовали, насколько долго длятся эпигенетические изменения, но склоняются к тому, что счет идет на недели или даже месяцы. Теперь команда планирует изучить, как хроматин влияет на развитие нейродегенеративных заболеваний, особенно болезни Альцгеймера. Возможно, будущие исследования помогут найти лечение и покажут, как восстановить потерянные воспоминания.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
6 часов назад
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Вчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

4 часа назад
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

2 мая
62 минуты
Николай Цыгикало

Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.

Позавчера, 17:46
17 минут
Александр Березин

SpaceX после затяжной серии аварий нормально посадила прототип Starship SN15. Огромная стальная ракета поднялась в воздух на десять километров, выполнила там сложные кульбиты, которые не могла сделать ни одна ракета ранее, а затем плавно опустилась вниз. Одни говорят, что это революция, другие — что «СССР так умел полвека назад». Кто прав и что будет дальше? Попробуем разобраться.

4 мая
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из Финляндии определили причины того, почему «собака бывает кусачей» по отношению к человеку и другим животным.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: