Долговременная память оказалась невозможной без воспаления в мозге
Когда информация фиксируется в памяти надолго, повреждается ДНК и воспаляется группа нейронов в мозге. Это выяснили ученые из США, Дании и Германии.
Центр памяти в мозге — гиппокамп. Именно благодаря его работе становится возможным надолго запомнить большое количество информации. Сведения обрабатываются даже во сне: переходят из кратковременной памяти в долговременную.
Исследователи из Северо-Западного университета (США), Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна (США), Орхусского университета (Дания) и Гёттингенского университета (Германия) выяснили, что происходит в мозге, когда создаются долговременные воспоминания. Оказалось, что этот процесс невозможен без повреждения ДНК и возникновения воспалительного процесса в гиппокампе. Соответствующую научную статью опубликовал журнал Nature.
Воспаление нейронов головного мозга принято считать плохим явлением, поскольку оно способно привести к болезням Паркинсона и Альцгеймера. Однако воспалительный процесс в определенных нейронах гиппокампа необходим, чтобы информация перешла из кратковременной памяти в долговременную. Согласно открытию авторов публикации, стимул запускает в этих нейронах цикл повреждения и восстановления ДНК, в результате чего образуются узлы памяти — скопления клеток мозга, в которые «записывается» прошлый опыт.
Этот механизм выявили во время эксперимента с участием восьминедельных мышей. Ученые подвергали животных коротким мягким ударам тока, достаточным для того, чтобы сформировалось воспоминание о шоковом событии. Анализ нейронов в области гиппокампа показал, что у мышей активировались гены, которые участвуют в воспалительном пути Толл-подобного рецептора 9 (TLR9):
«Этот воспалительный путь наиболее известен тем, что запускает иммунные реакции, обнаруживая небольшие фрагменты ДНК патогена. Сначала мы предположили, что путь TLR9 активировался, поскольку у мышей была инфекция. Но, присмотревшись внимательнее, мы к своему удивлению обнаружили, что TLR9 запускался только в кластерах клеток гиппокампа, которые демонстрировали повреждение ДНК», — объяснили авторы исследования.
Разрывы нейронов, связанные с формированием долговременной памяти, оказались более существенными и устойчивыми по сравнению с теми, которые возникают при другой активности мозга. Восстанавливались фрагменты ДНК в необычном месте — в центросомах. Это органоиды, координирующие клеточное деление. Однако, заметили исследователи, в нейронах, которые не делятся, центросомы участвовали в восстановлении ДНК и, судя по всему, помогали образовывать узлы памяти.
Авторы научной статьи также обнаружили, что за неделю, которая была необходима для завершения воспалительного процесса, у мышей изменились нейроны, кодирующие память. Эти клетки мозга стали более устойчивыми к новой информации: «Это примечательно, потому что мы постоянно завалены информацией, и нейронам, кодирующим воспоминания, необходимо сохранять сведения, которые они уже приобрели, не отвлекаясь на новые входные данные».
При этом, когда исследователи заблокировали воспалительный путь TLR9 в нейронах гиппокампа, у мышей не только не сформировалась долговременная память, но и возникла глубокая нестабильность генома: стала высокой частота повреждения ДНК в этих клетках. Такое явление считается признаком ускоренного старения, а также рака, психических и нейродегенеративных расстройств, например болезни Альцгеймера.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии