Дендритные шипики: ключ к пониманию временной связи воспоминаний

Ученые совершили прорыв в понимании механизмов памяти, обнаружив, что воспоминания, формирующиеся в близкие промежутки времени, физически связываются в дендритных шипиках – ветвеподобных выростах нейронов. Исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, демонстрирует, что воспоминания, образованные в течение нескольких часов друг от друга, закрепляются в одних и тех же дендритных компартментах, а не в телах нейронов, как предполагалось ранее.
Дендритные шипики: ключ к пониманию временной связи воспоминаний
Изображение носит иллюстративный характер

Группа ученых под руководством Мегхи Сегал, доцента психологии Университета штата Огайо, провела эксперименты на мышах с использованием передовых методов визуализации. Исследователи применяли миниатюрные микроскопы, способные фиксировать активность отдельных клеток в мозге живых животных, что позволило наблюдать процессы формирования памяти в реальном времени.

Одним из ключевых открытий стало понимание функционирования дендритов как «крошечных компьютеров» внутри нейронов. Эти структуры выполняют независимые вычисления, обрабатывая информацию автономно от тела клетки. Когда формируется первое воспоминание, задействованные дендриты подготавливаются к захвату новой информации, поступающей в течение ближайших часов. Кластеры дендритных шипиков, образованные после первого воспоминания, привлекают новые шипики во время формирования второго близкого по времени воспоминания.

Экспериментальные данные убедительно подтверждают эту теорию. Мыши, которые были помещены в два различных окружения в течение короткого промежутка времени, демонстрировали связанные воспоминания об этих средах. Когда животные получали электрический шок в одной среде, они проявляли страх и замирали не только там, но и во втором окружении, хотя там шока не было. Это указывает на то, что воспоминания о двух разных местах были связаны в мозге грызунов.

Исследование сфокусировалось на ретросплениальной коре (RSC) – области мозга, критически важной для пространственной и контекстуальной памяти. Для подтверждения роли дендритов в связывании воспоминаний ученые использовали оптогенетику – метод, позволяющий контролировать активность нейронов с помощью света. Это позволило точно определить, какие нейронные структуры участвуют в процессе формирования связанных воспоминаний.

«Когда формируется одно воспоминание, дендриты готовятся к захвату нового опыта, который происходит в ближайшие часы,» – объясняет Мегха Сегал. «Это похоже на открытое окно возможностей для связывания временно близких событий.»

Открытие существенно расширяет понимание формирования и организации памяти в мозге. Традиционно считалось, что связывание воспоминаний происходит на уровне целых нейронов, но новые данные показывают, что этот процесс гораздо более локализован и происходит на уровне дендритных шипиков.

Результаты исследования открывают новые перспективы для понимания расстройств, связанных с памятью. Нарушения в формировании и функционировании дендритных шипиков могут лежать в основе таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, где способность связывать воспоминания нарушается на ранних стадиях. Это открывает потенциальные пути для разработки новых терапевтических подходов, нацеленных непосредственно на дендритные механизмы памяти.


Новое на сайте

19171Вредоносное по VoidLink: созданная с помощью ИИ угроза для облачных систем и финансового... 19170Палеонтологические поиски и научные убеждения Томаса Джефферсона 19169Спасут ли обновленные протоколы безопасности npm от атак на цепочки поставок? 19168Почему критическая уязвимость BeyondTrust и новые записи в каталоге CISA требуют... 19167Севернокорейская хакерская группировка Lazarus маскирует вредоносный код под тестовые... 19166Государственные хакеры используют Google Gemini для кибершпионажа и клонирования моделей... 19165Можно ли построить мировую сверхдержаву на чашках чая и фунтах сахара? 19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и...
Ссылка