Учёные научились записывать и стирать в головном мозге воспоминания
Учёные уже дано бьются над тем, узнать, каким образом в головном мозге человека работает механизм памяти. При этом большинство исследовательских групп ставят перед собой задачи по изучению деятельности синапсов – контактных точек нервных клеток. На этом пути большой успех сопутствовал исследователям из Лейпцига и Геттингена.
Объединённая группа учёных из университета и института, находящихся в этих городах, передала результаты своих исследований научному изданию Science, который опубликовал их на своих страницах, вынеся 3D-изображения одного из синапсов на обложку одного из своих выпусков.
В своём исследовании авторы сообщают о том, что составили карту нахождения в узле контакта около 30 тыс. молекул протеина, участвующих в синаптической передаче нервных импульсов. Данная система позволяет человеку двигаться, думать и осуществлять иные функции жизнедеятельности организма.
Отметим, что по своей природе синапс является сложнейшей системой, в которой динамически взаимодействуют более 60 белков, а так же молекулы иных веществ. В случае нарушения её работы, человек получает весьма неприятные последствия в виде психических и нервных заболеваний.
С технической точки зрения синапс является сверхмалым пространством между окончанием двух нейронов, а прочность контактов нём обеспечивается межмолекулярным взаимодействием молекул протеина, при этом мутации в них приводят к таким заболеваниям, как, например, аутизм.
Контакты внутри контактного узла устанавливаются ещё во время внутриутробного развития, когда происходит процесс специализации образовавшихся из стволовых клеток нейронов, а так же их миграция в кору головного мозга.
Другие исследователи из США, работающие в Рокфеллеровском университете в Нью-Йорке, изучили более детально такое взаимодействие, изучив белок DCC, который в случае мутации приводит к раку толстого кишечника, а так же занимается «руководством» процессом миграции юных клеток в кору головного мозга.
Учёными была создана модель молекулярного воздействия пары протеинов, которая должна помочь в будущем создать новые лекарства для лечения разнообразных расстройств памяти и иных болезненных состояний.
Ещё один синапс исследовали представители американского Национального института здоровья. Он отвечает за навязчивые страхи и тревожные состояния. Они создали модель так называемой «страховой памяти» которая показывает процессы как запоминания, так и забывания.
Опыты проводились при помощи лазера на лабораторных генномодифицированных крысах. На них изучались долговременные состоянии контактных центров, связанные с депрессивными состояниями, лежащими в основе формирования процессов памяти и забывания негативных впечатлений.
В результате, изученная система оказалось легко подверженной программированию, и с её помощью исследователи смогли «включать» и «выключать у животных «павловский» рефлекс. При этом, в отличие от академика Павлова, им удалось добиться закрепление у животного воспоминания о пережитом страхе, при этом учёные могли его «включать» и «выключать».
Подобное решение может в будущем оказаться весьма востребованным биоинженерами, создающими новые виды памяти для компьютеров, а так же поможет развитию искусственного интеллекта.