Передача памяти, или как мозг запоминает информацию

 

Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе сообщили в понедельник, что им удалось совершить передачу воспоминаний от одного животного к другому при помощи инъекций РНК. Результат оказался впечатляющим, он рискует бросить вызов широко распространенному мнению о том, где и как хранятся воспоминания в мозге. Открытие, совершенное в лаборатории Дэвида Гланцмана (David Glanzman), указывает на потенциальную способность новых основанных на РНК методов в будущем научиться восстанавливать утраченные воспоминания.

 

Ожидается, что исследование еще будет более критично рассмотрено другими учёными. Сам эксперимент  был проведен на улитках, животных с мощным модельным потенциалом для нейронауки. Однако мозг улитки работает далеко не так, как человеческий. В силу этого, проведённые эксперименты еще предстоит воспроизвести, в том числе на животных с более сложным строением мозга. Результаты, полученные на данный момент, идут вразрез с огромным количеством доказательств, подтверждающих глубоко укоренившуюся идею о том, что воспоминания сохраняются посредством изменения синапсов между нейронами.

 

В экспериментах Гланцмана было выявлено, что улитки, получавшие электрические разряды, стали прятать свои сифоны на более долгий срок даже во время слабых стимулов. Улитки, не получавшие ранее разрядов, прятали их при слабых стимулах ненадолго. Исследователи выделили РНК из нервной системы подвергнутых электрическим разрядам улиток и ввели материал улиткам, не получавшим стимуляции. Основная роль РНК состоит в обеспечении связи внутри клеток, перенося инструкции кодирования белка от соответствующего сегмента ДНК. Однако, когда такая РНК была введена улиткам, не получавшим ранее электрическую стимуляцию, они начинали прятать свои сифоны в течение продолжительного периода времени после слабого прикосновения. При этом контрольные улитки, которым ставили инъекции РНК от не получавших разрядов улиток, не прятали свои сифоны столь долго.

 

Исследовательская группа пошла дальше, показав, что сенсорные нейроны не получавших стимуляции улиток в чашках Петри были более возбудимыми после воздействия РНК стимулированных улиток. Воздействие РНК из улиток, которые никогда не получали электрических разрядов, не приводило к тому, что клетки становились более возбудимыми.

 

Результаты, по мнению Гланцмана, предполагают, что воспоминания могут храниться в ядре нейронов, где синтезируется РНК и могут воздействовать на ДНК, чтобы включить или выключить определённые гены. По утверждению Гланцмана, хранение памяти связано с этими эпигенетическими изменениями в активности генов, а не с ДНК-последовательностями, которые составляют эти гены. Гланцман предполагает, что синаптические изменения, происходящие во время формирования памяти происходят в соответствии с информацией, которую несет РНК.

 

Ставки достаточно высоки, поскольку память крайне важна для нашего самосознания. Трудность может быть отчасти обусловлена чрезмерным вниманием к синаптическим связям.

 

Подготовила: Алмазова Т.

 

Источник: David L. Glanzman et al. RNA from Trained Aplysia Can Induce an Epigenetic Engram for Long-Term Sensitization in Untrained Aplysia. eNeuro 14 May 2018, ENEURO.0038-18.2018; DOI: https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018