Впадающие в спячку мыши разрушили почти половину связей в своем центре памяти и всё равно помнили то, чему научились, — это ключ к пониманию того, как воспоминания могут переживать сами структуры, которые, казалось бы, их хранят.
Что сделали исследователи
Казумаса Танака, нейробиолог из Окинавского института науки и технологий в Японии, и его коллеги вызвали у мышей состояние, похожее на спячку, и визуализировали их мозг до, во время и после спячки с помощью электронной микроскопии, которая позволяет различать отдельные синапсы и дендритные шипики, принимающие их. Работа была опубликована 13 августа в журнале Science.
Во время спячки активность гиппокампа мышей — области мозга, играющей центральную роль в эпизодической памяти, — упала на 70 процентов. Нейроны отозвали более половины своих синаптических связей по сравнению с мышами, которые не впадали в спячку. Команда ожидала, что крупные дендритные шипики и их более сильные синапсы сохранятся во время отключения. Этого не произошло.
Выжили лишь структуры, похожие на узловые, — так называемые мультисинаптические бутоны, где один аксон соединяется сразу с несколькими дендритными шипиками, как удлинитель, питающий несколько устройств. В отдельных экспериментах у мышей под наркозом, которым давали препарат, нарушающий формирование памяти, эти бутоны исчезали — и вместе с ними терялись выученные воспоминания.
Через два дня после окончания спячки связи были восстановлены, и более 80 процентов утраченных дендритных шипиков появились вновь на своих исходных местах. «Это говорит мне о том, что, хотя шипик утрачен, синаптический механизм… всё ещё на месте», — говорит Клифф Абрахам, вышедший на пенсию нейробиолог из Университета Отаго в Новой Зеландии, не участвовавший в исследовании. Мыши, научившиеся бояться слабого удара током или находить пищевое вознаграждение, после пробуждения помнили и то, и другое.
Почему это важно
Эти результаты бросают вызов давнему предположению: что конкретное воспоминание зависит от сохранения на всю жизнь одного конкретного набора синаптических связей. Вместо этого, по-видимому, память несёт более широкая архитектура сети — особенно эти мультисинаптические узлы, — в то время как отдельные шипики появляются и исчезают. Это важно для каждого, кто задумывается о собственном познании, потому что меняет представление о том, что значит «сохранять память». Если воспоминания живут в сетевых паттернах, а не в фиксированных связях, то поддержание активности этих паттернов может быть важнее защиты любого отдельного соединения. Это также помогает объяснить, как мозг может оставаться достаточно пластичным, чтобы продолжать учиться, не стирая то, что уже знает.
Что вы можете сделать
- Повторяйте важную информацию через интервалы (дни, затем недели), а не зубрите один раз. Именно реактивация поддерживает стабильность сетевых паттернов.
- Меняйте способ припоминания — запишите, произнесите вслух, нарисуйте. Множество путей к одному и тому же воспоминанию может имитировать ту избыточность, которую обеспечивают эти узловые связи.
- Берегите сон. Синаптическая реорганизация — активный процесс, и большая её часть происходит во время восстановительного сна.
- Относитесь к забыванию деталей как к нормальному обслуживанию, а не провалу. Структура часто остаётся; тренировки требует путь извлечения.
Источник: Science News
Любопытно узнать о собственном мозге? Пройдите наш бесплатный адаптивный тест IQ или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.