Идентификатори на проучване на мишката Как мозъкът свързва спомените с течение на времето

Използвайки миниатюрен микроскоп, невролозите от Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) са установили при мишки как мозъкът свързва различни спомени във времето.

И докато стареенето отслабва тези връзки, изследователите казват, че са измислили начин мозъкът на средна възраст да свърже отделни спомени.

Констатациите, публикувани в Природата, предполагат възможна намеса за хора, страдащи от проблеми с паметта, свързани с възрастта, според изследователите.

„Досега невролозите се фокусираха върху това как мозъкът създава и съхранява единични спомени“, казва главният изследовател д-р Алчино Силва, професор по невробиология в Медицинския факултет на Дейвид Гефен в UCLA. „Искахме да проучим как мозъкът свързва две спомени и дали течението на времето влияе върху силата на връзката.“

„В реалния свят спомените не се случват изолирано“, добави първият автор д-р Дениз Кай, изследовател в лабораторията на Silva. „Нашият опит в миналото влияе върху създаването на нови спомени и ни помага да предскажем какво да очакваме и да вземем информирани решения в бъдеще.“

В своя експеримент невролозите тествали при мишки на млада и средна възраст дали мозъкът е свързал спомени от преживявания, разделени от пет часа спрямо седем дни.

За да постигнат това, те използваха миниатюрен микроскоп, наречен Минископ, разработен от невролозите от UCLA д-р. Peyman Golshani, Baljit Khakh и Silva с финансиране от президентската инициатива BRAIN и училището Geffen.

Мощната камера на микроскопа позволи на учените да надникнат в мозъка на млади мишки и да наблюдават клетките им в действие. Малкият микроскоп, монтиран на главата, осветяваше стрелящите неврони, докато мишките се движеха свободно в естествената си среда.

В продължение на 10 минути наведнъж всяка мишка беше поставена в три кутии, всички уникални по отношение на аромата, формата, осветлението и подовата настилка. Седмично разделяне на времето в първото и второто поле. Само пет часа разделяха времето, прекарано във втората и третата кутия, където по-късно мишката получи малък удар в крака.

Два дни по-късно изследователите върнаха всяка мишка и в трите кутии. Както се очакваше, мишките замръзнаха от страх, когато разпознаха вътрешността на третата кутия.

Това, което се е случило обаче, е изненадващо, според изследователите.

„Мишката също замръзна във втората кутия, където не се случи шок“, забеляза Силва. „Това предполага, че мишката е прехвърлила паметта си от шока в третата кутия в своя опит във втората кутия пет часа по-рано.“

Когато Силва и Кай изследвали мозъка на мишките, невронната активност потвърдила тяхната хипотеза.

„Същите мозъчни клетки, които записаха шока на мишката в третата кутия, също кодираха паметта й за втората кутия няколко часа по-рано“, каза Кай. „Видяхме 20% повече припокриване в невронните вериги, които записваха преживяванията на животното в спомените, които се разгръщаха по-близо във времето.“

„Спомените станаха взаимосвързани в начина, по който бяха кодирани и съхранени от мозъка, така че изземването на една памет предизвика отзоваването на друга памет, свързана във времето“, обясни още Силва.

Въз основа на по-ранна констатация на Silva, изследователският екип е знаел, че клетката е най-вероятно да кодира памет, когато е възбудена и готова за стрелба. Невролозите наричат ​​това състояние възбудимост.

"Възбудимият мозък вече е загрял", каза Силва. "Това е като да разтегнете мускулите си преди тренировка или да оборотите двигателя на колата си, преди да шофирате."

Подозирайки, че стареенето отслабва способността на невроните да се възбуждат напълно, изследователите проведоха подобен експеримент при мишки на средна възраст. Те въведоха всяка от мишките в две кутии с интервал от пет часа и направиха шок на крака във втората кутия.

Когато два дни по-късно върнаха животните в кутиите, резултатите бяха ясни.

„По-възрастните мишки замръзнаха само в кутията, където бяха получили шок“, разкрива Cai. „Те не реагираха в първата кутия.“

Използването на Miniscopes потвърди, че мозъкът на по-възрастните мишки не е свързвал двата спомена. Всяка памет е кодирана в собствена невронна верига.

След това екипът се фокусира върху повишаване способността на по-възрастните мишки да свързват спомени. Cai използва биологичен инструмент за възбуждане на неврони в част от хипокампуса - центъра на паметта на мозъка - преди да въведе мишките в първата кутия.

Тя стимулира същите клетки, преди да постави мишките в първата кутия и във втората кутия, където два дни по-късно те получиха крак.

„Доказателството в пудинга пристигна, когато въведохме мишките на средна възраст в първата кутия“, каза Силва.„Животните замръзнаха - сега те свързаха шока, който се случи във втората кутия, с първата. Това предполага, че повишената възбудимост е обърнала свързаната с възрастта им неспособност да свързват спомени. "

Cai и Silva съобщават, че сега тестват ефекта на одобреното от FDA лекарство върху способността на мишките на средна възраст да свързват спомени.

Източник: Калифорнийски университет, Лос Анджелис