Исследователи из Института нейробиологии Макса Планка во Флориде обнаружили новый путь формирования долговременных воспоминаний в мозге. Их работа предполагает, что долговременная память может формироваться независимо от кратковременной памяти, и это открытие открывает захватывающие возможности для понимания состояний, связанных с памятью.
Наш мозг усердно работает над тем, чтобы записать наш опыт в воспоминания, создавая представления наших ежедневных событий, которые остаются с нами на короткие периоды времени. Современные научные теории формирования памяти предполагают, что краткосрочные воспоминания хранятся в том, что мы можем представить как временную художественную выставку в нашем мозге, прежде чем они будут очищены для представлений нового опыта. Небольшая часть этих краткосрочных воспоминаний — наиболее важных для нас — перемещается в более постоянную экспозицию, нашу долгосрочную память, где они хранятся в течение дней, лет или десятилетий.
Наиболее распространенные теории предполагают, что это линейный процесс. Наш опыт кодируется в кратковременную память, которая затем консолидируется в долговременную память. Однако новое исследование Мён Ын Шин, Паулы Парра-Беуно и Рёхея Ясуды предполагает, что может быть и другой способ формирования долговременной памяти.
«Это открытие похоже на обнаружение секретного пути к постоянной галерее в мозге», — сказал ведущий автор исследования Шин. «Официальная теория предполагала единый путь, где краткосрочные воспоминания объединяются в долгосрочные. Однако теперь у нас есть веские доказательства по крайней мере двух различных путей формирования памяти — один из которых посвящен краткосрочным воспоминаниям, а другой — долгосрочным. Это может означать, что наш мозг более устойчив, чем считалось ранее».
Исследовательская группа сосредоточилась на определенном ферменте в нейронах, называемом CaMKII, который имеет решающее значение для формирования кратковременной памяти. Ранее они разработали оптогенетический подход, который использует свет для временной деактивации CaMKII. Имея этот инструмент в руках, группа приступила к использованию света для блокирования формирования кратковременной памяти у мыши.
Мыши предпочитают темные пространства и, если им предоставить выбор, они немедленно войдут в темное пространство из ярко освещенного. Однако, если мышь испугается в определенном темном пространстве, воспоминание о пугающем опыте изменит ее поведение, и мышь будет избегать повторного входа в темное пространство. Когда исследовательская группа использовала свой инструмент для нарушения формирования памяти, даже те мыши, которые испытали пугающий опыт часом ранее, вошли в темное пространство, что говорит о том, что у них не было воспоминаний об этом опыте. Ученые успешно заблокировали формирование кратковременной памяти.
То, что произошло дальше, стало неожиданностью для исследовательской группы. День, неделю или даже месяц спустя эти мыши меняли свое поведение, чтобы избегать мест, где они были напуганы ранее. Мыши, которые, казалось, не помнили пугающий опыт через час после того, как он произошел, продемонстрировали явные признаки воспоминания в более позднее время. Другими словами, блокирование краткосрочной памяти о событии не нарушало долгосрочную память.
«Мы были изначально весьма удивлены этим наблюдением, поскольку оно не соответствовало тому, как, по нашему мнению, формируются воспоминания. Мы не думали, что возможно иметь долговременную память о событии без кратковременной памяти. Однако, когда мы повторили эти эксперименты и использовали несколько инструментов и подходов для проверки наших результатов, мы убедились», — описывает Шин. «Вместо того, чтобы формирование долговременной памяти было линейным процессом, требующим кратковременной памяти, должен существовать параллельный путь к формированию долговременной памяти, который обходит кратковременную память».
Это исследование изменило модель формирования воспоминаний в мозге. Значительные научные достижения часто происходят после того, как предыдущие модели понимания переворачиваются, и команда с нетерпением ждет, куда приведет их это направление исследований. «Это новое открытие пересмотрело наше понимание. Сейчас мы изучаем, как происходит этот недавно открытый путь к формированию долговременной памяти. Мы с нетерпением ждем, что мы сможем узнать и что это может означать для сохранения долговременной памяти, даже если кратковременная память нарушена из-за старения или когнитивных нарушений», — говорит Ясуда.
