Найден молекулярный механизм, который формирует воспоминания — Naked Science
06.10.2020
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.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: