Во время консолидации мозг вырабатывает новые белки, укрепляющие хрупкие следы памяти. Однако, если новый опыт возникает во время консолидации существующей записи в памяти, новые стимулы могут нарушить процесс консолидации. Некоторая консолидация памяти происходит, когда мы спим. Но что будет, если мы проснемся во время консолидации? Как мозг не позволяет событиям, которые происходят сразу после пробуждения, прерывать процесс консолидации? У исследователей Университета Бар-Илан есть ответ.
На протяжении всей нашей бодрствующей жизни мы подвергаемся непрерывному потоку стимулов и переживаний. Некоторые из этих переживаний вызывают усиление связей между нейронами мозга и запускают процесс формирования воспоминаний. Однако эти первоначальные следы памяти хрупки, и лишь небольшое их количество станет долгосрочными воспоминаниями, которые могут сохраняться на всю жизнь. Чтобы этот переход произошел, мозг должен стабилизировать следы памяти посредством процесса, называемого консолидацией.
Давай спать на нем
Во время консолидации мозг вырабатывает новые белки, укрепляющие хрупкие следы памяти. Однако, если новый опыт возникает во время консолидации существующей записи в памяти, новые стимулы могут нарушить или даже нарушить процесс консолидации.
Мозг частично решает эту проблему, откладывая некоторую консолидацию памяти на период, когда новый опыт минимизируется, то есть пока мы спим. Но что будет, если мы проснемся во время консолидации? Как мозг не позволяет событиям, которые происходят сразу после пробуждения, прерывать процесс консолидации?
Новое исследование профессора. Абрахам Суссвайн из факультета естественных наук Мины и Эверарда Гудменов и Мультидисциплинарного центра исследования мозга им. Лесли и Сьюзан Гонда (Голдшмид) при университете Бар-Илан ответил на этот вопрос. Первым автором статьи, опубликованной сегодня в eLife, является Рой Леви, докторское исследование которой проведено в проф. Лаборатория Сусвейна – описана в настоящем исследовании, которое также включает часть докторского исследования Давида Левитана.
Суссвайн и его коллеги использовали для своего исследования маловероятный объект, а именно морского зайца Aplysia. Эти морские слизни удобны для нейробиологических исследований из-за их простой нервной системы и крупных нейронов, а также потому, что они, как было показано, способны к основным формам обучения.
Сразу после тренировки в часы бодрствования белки синтезируются, чтобы инициировать консолидацию новой памяти. Белки консолидации снова производятся в больших количествах во время сна для последующих процессов в памяти. Исследователи обнаружили, что блокирование производства белков консолидации у спящих морских слизней не дает этим существам формировать долговременные воспоминания, подтверждая, что, как и мы, они действительно консолидируют воспоминания во время сна.
Преодоление блока памяти
Сусвейн, Леви и Левитан теперь показывают, что воздействие на морских слизней новых раздражителей сразу после их пробуждения не вызывает формирования новых воспоминаний. В парадигме обучения, влияющей на активность кормления морских слизней, животные обучались после пробуждения ото сна. При пробуждении взаимодействие между новым опытом и консолидацией предотвращается, потому что мозг блокирует долговременную память, возникающую из-за новых стимулов. Однако, когда исследователи обработали слизней непосредственно перед тренировкой препаратом, подавляющим выработку белка, они обнаружили, что новые стимулы могут генерировать долговременную память. Эти результаты показывают, что белки, блокирующие формирование новых воспоминаний, мешают восприятию после пробуждения эффективно производить воспоминания. Удаление этого блока – путем подавления выработки белка – позволяет записывать в памяти переживания сразу после пробуждения. Это относится даже к переживаниям, которые слишком кратковременны, чтобы вызвать формирование памяти у полностью бодрствующих морских слизней.
Сассвайн: “Основной вывод из этого исследования заключается в том, что в мозгу существует активный процесс, который препятствует способности узнавать новое и защищает консолидацию воспоминаний.”
Две головы лучше одной
Исследователи также сравнили обучение полностью проснувшихся морских слизней, обучаемых изолированно, и тех, которые обучались с товарищами. Они обнаружили, что обучение в социальной изоляции, по-видимому, препятствует новому обучению, и определили сходные молекулярные процессы, общие как для обучения в изоляции, так и для обучения при пробуждении от сна.
На будущее
“Наш следующий шаг, следующий за этой работой,” говорит Сассвайн, “состоит в том, чтобы идентифицировать эти белки, блокирующие память, и понять, как они предотвращают формирование новых воспоминаний.” Он добавляет: “Мы также можем обнаружить, что процесс блокировки объясняет, почему мы не можем вспомнить свои сны, когда просыпаемся.”
Важная задача будущего – выяснить, могут ли одни и те же белки в конечном итоге использоваться для блокирования нежелательных воспоминаний, например, в случаях посттравматического стрессового расстройства.
Меня тут газонная трава для футбольного поля заинтересовала, мне кажется такая информация порадует и заинтересует очень многих. По этому, если вам это интересно, то стоит обязательно посмотреть.