Как можно сформировать долгосрочную память?

Ученые из Института нейрофан на базе Университета Макса Планка во Флориде сделали прорыв в области изучения памяти. Их исследование показало, что долгосрочная память может формироваться независимо от короткосрочной. Это открытие кардинально меняет наши представления о процессе хранения информации в памяти и открывает новые перспективы для понимания механизмов нарушений памяти.

Новая концепция формирования памяти

Память — это способ хранения переживаний и событий в мозге, который создает «хранилище опыта», помогающее нам ориентироваться в жизни. До сих пор общепринятая теория утверждала, что информация сначала записывается в короткосрочную память, где она хранится ограниченное время, а затем наиболее важные данные передаются в долгосрочную память, где они сохраняются годами или десятилетиями. Этот процесс назывался линейным, то есть считалось, что формирование долгосрочной памяти невозможно без короткосрочной. Однако новое исследование под руководством доктора Мен Ин Шина, доктора Паулы Парры-Буэно и научного директора MPFI доктора Рексэя Ясуды опровергло эту теорию.

Эксперименты с использованием оптогенетики

«Мы обнаружили, что в мозге существует альтернативный путь формирования долгосрочной памяти, не зависящий от короткосрочной», — объяснил доктор Шин. «Это похоже на скрытый путь доступа в галерею воспоминаний. Наши данные показывают, что мозг способен обойти поврежденные процессы короткосрочной памяти и все равно создавать прочные долгосрочные воспоминания».

Исследователи работали с ферментом CaMKII, который играет ключевую роль в процессе формирования короткосрочной памяти. Для работы с этим ферментом команда разработала новый метод на основе оптогенетики, который позволяет временно блокировать активность CaMKII с помощью света.

Формирование долгосрочной памяти без короткосрочной возможно

Эксперимент основывался на естественном поведении мышей, которые предпочитают темные места. Обычно, если мышь пугают в темном месте, она запоминает это и избегает возвращения в это место. Однако, блокируя фермент CaMKII у мышей, ученые нарушили процесс формирования короткосрочной памяти. В результате, спустя час после стресса, мыши не смогли вспомнить пугающий опыт.

Еще более интересный результат проявился позже. Через день, неделю или даже месяц после эксперимента, хотя мыши казались забывшими неприятное событие, они начали избегать мест, где испытали страх. Это является явным доказательством того, что долгосрочная память могла сформироваться и без короткосрочной.

Параллельный путь в формировании памяти

«Сначала мы были поражены такими результатами, поскольку они противоречили нашим представлениям о процессах памяти», — отмечает доктор Шин. «Однако повторные эксперименты, проведенные с использованием различных подходов, подтвердили, что долгосрочную память можно формировать без участия краткосрочной. Мы пришли к выводу, что в мозге существует параллельный путь, независимый от обычного линейного процесса.»

Теперь возможно лечить когнитивные расстройства

Это открытие побуждает пересмотреть модели работы памяти и обещает новые пути лечения когнитивных расстройств.

«Мозг оказался более гибким, чем мы думали», — подчеркивает доктор Ясута. «Мы изучаем механизмы этого нового пути и стремимся понять, как можно использовать его для сохранения долгосрочной памяти, когда краткосрочная память нарушена, например, при возрастных изменениях или нейродегенеративных заболеваниях.»