Ученые выяснили, что память формируется не только в мозге

Исследователи Нью-Йоркского университета (NYU) обнаружили, что обучение через повторение важно не только для мозга, но и для всех клеток организма. Согласно их заявлению, память существует во всем теле, и это открытие может сыграть важную роль в лечении проблем с памятью. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.

«Обучение и память обычно связаны только с мозгом и мозговыми клетками, но наше исследование показывает, что другие клетки организма также могут учиться и формировать воспоминания», — говорит нейробиолог Николай Кукушкин.

Многократные циклы химической активности при повторяющемся поведении запускают процесс формирования памяти в нейронах, кодируя все более сильные воспоминания. Этот феномен называется интервальным повторением и в значительной степени сохраняется у всех животных как на клеточном, так и на поведенческом уровне.

Подвергая немозговые нервные клетки и клетки почек воздействию аналогичных химических веществ, Кукушкин и его коллеги впервые показали, что эти ткани тоже испытывают эффект интервального повторения. Гены, связанные с формированием памяти в нейронах, также активируются в этих клетках, судя по количеству побочного продукта экспрессии генов — люциферазы.

«Способность обучаться посредством интервального повторения свойственна не только клеткам мозга и, по сути, может быть фундаментальным свойством всех клеток», — объясняет Кукушкин.

То, как реагировали нервные клетки и клетки почек, зависело от количества раундов протеинкиназ A и C ( PKA и PKC ), которыми они были обработаны. Эти химические «тренировочные импульсы» являются известными компонентами сигнальных каскадов формирования памяти.

«Трехминутный импульс действительно включил „ген памяти“, но только на час или два, тогда как после четырех импульсов ген включался сильнее и оставался включенным в течение нескольких дней», — пишет Кукушкин.

Степень и продолжительность активации молекул, отвечающих за формирование памяти, — то есть, по сути, то, что происходит с нашими нейронами, — зависела от времени между импульсами. Это влияло на реакцию клеток.

«Память существует не только в мозге, но и во всем нашем теле, и эта „телесная память“ может играть роль в здоровье и болезнях», — пишет Кукушкин.

Ранее исследователи обнаружили, что усиление взаимодействия между PKA и ферментами, называемыми внеклеточными сигнально-регулируемыми киназами, у морских зайцев (Aplysia) — животных, которых обычно используют для изучения поведения нейронов, — не только улучшает обучение, но и может исправить дефицит обучения.

«Мы должны будем относиться к своему телу как к мозгу, — говорит Кукушкин. — Например, подумайте, что наша поджелудочная железа помнит о схеме наших прошлых приемов пищи, чтобы поддерживать здоровый уровень глюкозы в крови, или подумайте, что раковая клетка помнит о схеме химиотерапии».

Ранее ученые обнаружили в мозге клетки, которые отвечают за тревожность человека. Эффективное лечение тревожности, депрессии и других эмоциональных расстройств может зависеть от миндалевидного тела — части мозга, которая регулирует сильные эмоциональные реакции, особенно страх.