Долговременная память формируется каскадом молекулярных таймеров, действующих в разных областях мозга. К такому выводу пришли нейробиологи, сообщает Interesting Engineering.
Исследователи давно знали, что модель памяти слишком упрощает реальные процессы. Ранее считалось, что гиппокамп хранит краткосрочные воспоминания, а кора — долгосрочные. Однако это не объясняло, почему одни воспоминания живут недели, а другие — всю жизнь.
Новое исследование Прии Раджасетупати из лаборатории нейронной динамики развило открытие 2023 года. Тогда обнаружили канал связи между краткосрочной и долгосрочной памятью — таламус. Он не только выбирает, что запомнить, но и направляет информацию в кору для длительного хранения.
«Что происходит с воспоминаниями за пределами кратковременного хранения в гиппокампе? Какие молекулярные механизмы лежат в основе процесса сортировки, который продвигает важные воспоминания в кортекс и отбрасывает неважные, чтобы они были забыты?» — приводятся в пресс-релизе вопросы, на которые искали ответ учёные.
Учёные создали поведенческую модель с виртуальной реальностью для мышей. Оказалось, память — не переключатель «включено-выключено», а серия молекулярных таймеров.
«Существующие модели памяти в мозге включают транзисторные молекулы памяти, которые действуют как переключатели», — пояснила Раджасетупати.
Исследователи меняли частоту повторения опыта у мышей и смотрели, как это влияет на сохранение памяти. Для проверки причинно-следственной связи использовали платформу скрининга CRISPR. С её помощью удаляли определённые молекулы в таламусе и коре.
Удаление разных молекул влияло на продолжительность памяти в разных временных масштабах. Это подтвердило гипотезу о каскаде таймеров, а не о едином механизме.
Проблема влияния питания на мозг активно изучается в нейробиологии. Ранее учёные обнаружили, что даже четыре дня питания фастфудом достаточно для ухудшения памяти у мышей. Вредная пища нарушала работу интернейронов в гиппокампе — ключевой области для формирования воспоминаний, причём это происходило ещё до появления лишнего веса. Это исследование подчёркивает, насколько тонкие молекулярные механизмы памяти, изученные в работе Раджасетупати, могут быть уязвимы к внешним факторам, таким как диета.