Активация всего нескольких специфичных нейронов вызывает отдельные воспоминания

Американские исследователи из Массачусетского технологического института смогли установить, что для вызывания отдельного рода воспоминаний в человеческом мозге достаточно активизировать всего несколько специфичных нейронов. Результаты работы скоро будут опубликованы в научном журнале «Nature», а с кратким пересказом исследования можно будет ознакомиться на сайте института.

Ученые еще ранее выяснили, какой белок синтезируются в нейронах мышей при запоминании ими нового незнакомого пространства, к примеру, лабиринта. Ученые провели генетическую модификацию мозга мышей таким образом, чтобы при синтезе этого белка происходил одновременно и синтез белка-метки, который для этого встроили в мембрану таких нейронов. И в результате, активирующиеся при изучении пространства, у таких мышей нейроны оказывались помечены. Чтобы пометить нейроны использовались светочувствительные белки, которые при облучении были способны активировать нервные клетки.

Затем трансгенных мышей, в мозгу которых встроили оптоволокно, помещали в лабиринт. Мыши начинали бежать по лабиринту, запоминая новую ситуацию, и при этом в некоторых нейронах их мозга происходил синтез белков памяти, и соответственно, вместе с ними, и белков-меток. Спустя несколько минут к мышам применили небольшой разряд тока, чтобы данная ситуация приобрела негативную эмоциональную окраску. Затем спустя большой промежуток времени в другом окружении мозг подопытных мышей облучили светом по оптоволокну. Было замечено, что при этом активизировались только те нейроны, которые имели белки-метки, то есть именно те нейроны, которые отвечали за запоминание незнакомого места и являлись «носителями» этой памяти.

Как выяснилось, активации этих помеченных нейронов оказалось достаточно, чтобы животные опять почувствовали себя в пережитой ими неприятной ситуации под воздействием тока, это вновь вызвало испуг. Ученые сделали вывод, что чтобы вызвать в мозгу определенное воспоминание достаточно активации всего нескольких специфичных нейронов, в данном случае с белками-метками. Исследователям не удалось бы выявить это, если бы в данном эксперименте были использованы классические «напоминатели», вроде света лампочки или звука, так как при таких стимулах возбуждается много и других нейронов, и трудно выявить, какие из них относятся к памяти.

По своей сути данная концепция эксперимента напоминает классический эксперимент хирурга Уайлдера Пенфилда, проводимый им на клеточном уровне с людьми - пациентами. Доктор Пенфилд при операциях больных эпилепсией проводил стимуляцию открытого участка мозга. Пациенты при этом находились в сознании и сообщали о своих ярких воспоминаниях, вызванных у них электростимуляцией.