Раскрыт механизм формирования ассоциативной памяти

Раскрыт механизм формирования ассоциативной памяти

Японские ученые обнаружили, что формирование связи между долгосрочными воспоминаниями реорганизует нейронные ансамбли, хранящие эти воспоминания, таким образом, что часть нейронов соответствующих ансамблей становятся общими между ними, то есть ансамбли частично перекрываются. Отключение этих общих нейронов устраняет связь между воспоминаниями, но не влияет на последующее извлечение каждого из них по отдельности. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

При формировании воспоминаний в мозге возникают постоянные связи между нейронами, которые группируют их в постоянный ансамбль, хранящий конкретное воспоминание. При этом воспоминания редко бывают изолированными — как правило, они объединяются в ассоциативные сети, связывающие их между собой так, что извлечение одного воспоминания автоматически вызывает и связанные с ним ассоциации. Физиологические механизмы формирования таких ассоциативных сетей остаются малоизученными.

Чтобы разобраться в этих механизмах, сотрудники Университетов Тоямы и Дзикей сформировали у мышей два независимых условных рефлекса — отвращения к пище (в нем стимулом, или раздражителем, запускающим рефлекс, служил раствор сахарина, вкус которого ассоциировался с искусственно вызванной тошнотой) и замирания от страха в ожидании удара током (нейтральным стимулом служил звонок). Затем они связали эти воспоминания друг с другом, повторно подвергая животных одновременному действию обоих раздражителей. В результате эти воспоминания стали ассоциироваться друг с другом — вкус сахарина заставлял мышей замирать, как при звуке звонка.

Условно-рефлекторные отвращение к пище и замирание хорошо изучены: известно, что в их формировании участвуют миндалина, медиальная префронтальная и островковая кора. Ученые проанализировали экспрессию c-Fos (маркера активности нейронов) в этих структурах мозга и выяснили, что число активированных нейронов в базолатеральной миндалине у мышей со сформированной ассоциацией значительно больше, чем у животных без связи между этими воспоминаниями.

Использовав in situ гибридизацию, оптогенетические и иммуногистохимические методы исследования, ученые обнаружили, что при формировании ассоциации между воспоминаниями хранящие их нейронные ансамбли реорганизуются так, что часть входящих в них нейронов становятся общими для обоих ансамблей, и эти общие нейроны расположены в базолатеральной миндалине. Отключение группы нейронов, обеспечивающей перекрывание ансамблей, приводило к исчезновению ассоциации между воспоминаниями. При этом извлечение отдельных воспоминаний происходило так же, как в контрольной группе животных, то есть перекрывание нейронных ансамблей для этого не требовалось.

«Обнаружение нами перекрывания нейронных ансамблей, отвечающего за ассоциацию, но ненужного для извлечения первоначальных воспоминаний, может открыть путь к отделению повседневных воспоминаний, как-либо связанных с обстоятельствами полученной травмы, от самого травмирующего события. Это может помочь людям с посттравматическим стрессовым расстройством», — пишут авторы работы.

Недавно ученые обнаружили еще один интересный механизм формирования воспоминаний. Они показали, что при переходе информации из кратковременной памяти в долгосрочную она некоторое время хранится в промежуточном виде — мозговом аналоге кэш-памяти.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Появилось новое объяснение происхождения ископаемого угля
Формирование древнего сверхконтинента Пангея привело к образованию огромных залежей угля, которые в настоящее время человек использует в промышленных целях. Результаты исследования геобиологи из Стэнфордского университета, Национального музея естественной истории в Вашингтоне и Висконсинского университета в Мадисоне опубликовали ..
2016-01-21 1633 0 Разное, интересное
0
Шансы наличия землеподобных планет увеличились в 3 раза
Специалист в области астрономии коренным образом пересмотрели свои гипотезы которые касались существования планет подобных Земле. В настоящее время они говорят от более высоких шансах существования подобных небесных тел в галактике. Ученые отмечают, что достаточно скоро планеты с данным ..
2015-07-13 5682 0 Разное, интересное
0
Весь мозг — сплошная жадность
Склонен человек к альтруизму или нет — об этом можно «прочитать» в его мозгу. К такому выводу пришли исследователи Цюрихского университета. По их мнению, «зона щедрости» расположена между височной и теменной долями, а «зона жадности» — за ухом. Все эти нюансы ученые выяснили в рамках научного ..
2012-07-19 1844 0 Разное, интересное
0
Ученые нашли способ восстановить потерю памяти
Американские ученые продемонстрировали, каким образом можно восстановить синапсы между нейронами головного мозга при неврологических заболеваниях и травмах, что позволит укрепить состояние памяти при болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучили ..
2015-01-02 1680 0 Разное, интересное
0
Новая программа определит уровень шума на улице
Исследователи из Университета Гранады разработали программное обеспечение, которое по их утверждению, может точно предсказать будущие уровни шума на улице. Система не только предсказывает частоту шума, но и тип шума, сообщает «WordScience.org». В программном обеспечение, которое было разработано учеными, применяются ..
2012-06-18 1647 0 Разное, интересное
-1
Найден способ предотвратить старение мозга
Ученые Стэнфордского университета объяснили, почему кровь, перелитая молодым мышам от старых животных, вызывает преждевременное старение мозга. Оказалось, что в этих условиях активируется специфический белок, подавление которого может затормозить возрастные изменения в центральной нервной системе ..
2018-01-15 3869 0 Разное, интересное
2
Треснула одна из крупных тектонических плит
В этом году произошло экстраординарное событие - треснула одна из крупных тектонических плит, из которых состоит земная кора, предостерегает El Pais. Именно это стало причиной двух крупных землетрясений 11 апреля к юго-востоку от Суматры, отмечает журналистка Алисия Ривера, ссылаясь ..
2012-10-5 1584 0 Разное, интересное
0
Зарождение жизни связали с темпом расширения Вселенной
Физики из Израиля, США, Испании и Норвегии изучили влияние темпов расширения Вселенной и величины космологической постоянной на появление жизни. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Science News.Ученые заинтересовались действием, которое могут оказать ..
2016-03-01 1199 0 Разное, интересное
-1
У червей-паразитов нашли способность заражать человека раком
Паразитические ленточные черви запустили процесс формирования раковых клеток в организме 41-летнего колумбийского мужчины, в результате в его легких и лимфатических узлах начали развиваться злокачественные опухоли. О редком, но не исключительном случае болезни медики рассказали на страницах журнала New England Journal ..
2015-11-05 1214 0 Разное, интересное
1
В МГУ выяснили природу загадочного кратера на Ямале
Ученые Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова совместно с компанией НОВАТЭК провели комплексные исследования загадочного кратера, образовавшегося на Ямале в июле 2014 года. Об этом «Интерфакс» рассказала руководитель компании «Иннопрактика» Катерина Тихонова.Она отметила, что в ходе ..
2015-10-23 1721 0 Разное, интересное
1
В США поймали двухголовую акулу
Рыбаки, работавшие на промысловом судне близ побережья Флориды, столкнулись с необычным феноменом: в животе у одной из акул, попавшей в их сети, оказался двухголовый плод. Рабочий передал шокирующую находку ученым, которые заявили, что подобные организмы встречались биологам крайне ..
2013-03-26 1419 0 Разное, интересное
0
Москвичам расскажут о зависимостях и Стивене Хокинге
В лектории, организованном журналом "Популярная механика", начались осенние лекции. Специалисты в различных областях расскажут слушателям о природе тех или иных зависимостей и проведут обзор самых интересных популяризаторских работ Стивена Хокинга. Лекции будут проходить по вторникам в здании кинотеатра ..
2012-09-3 1198 0 Разное, интересное
0
Теория фракталов - в помощь египтологам
Немецкие геологи применили фрактальный анализ для поиска следов человеческой деятельности в окрестностях Дахшура - некрополя фараонов Древнего и Среднего царств в Египте. Статья ученых появилась в журнале Quaternary International, а ее краткое изложение приводит New Scientist. Раньше ученым было известно, ..
2012-07-26 1515 1 Разное, интересное
0
Впервые создано трехглазое зрячее существо
Ученые из Университета штата Индиана создали генетически модифицированного навозного жука с функциональным третьим глазом. К развитию сложного органа привело подавление одного-единственного гена, участвующего в формировании головы насекомых. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. ..
2017-11-19 2254 0 Разное, интересное
0
Как хромосомы помогают клетке делиться
Белки на разбегающихся хромосомах помогают перестроить цитоскелетные укрепления, чтобы клетке было проще делиться. Картинки с делящейся клеткой мы все помним из учебника биологии: ядерная оболочка исчезает, хромосомы выстраиваются на экваторе клетки, а потом разбегаются по противоположным полюсам - остаётся только ..
2015-07-15 5406 0 Разное, интересное
1