Успяха да „осветят” дългосрочната памет

Смята се, че изборът на една или друга поведенческа стратегия зависи от невронна мрежа, обединяваща базалните ганглии и някои корови центрове. Такъв избор се опира на дългосрочната памет: човекът си спомня какво е правил в миналото и сравнява доколко новата ситуация прилича на стария опит. Но досега никой не знаеше какви невронни процеси протичат при записа и спомените на поведенческата програма.

За да разберат това, специалистите от японския Институт за физико-химични изследвания RIKEN са използвали генномодифицираната риба Danio rerio, чиито неврони били снабдени с флуоресцентен белтък. Този белтък започвал да свети, свързвайки се с активираните калциеви канали.

Активирането на калциевите канали означавало активност на самия неврон, тоест по светимостта можело да се разбере какви неврони работят и какви почиват. Самите риби били обучавани да заобикалят опасностите по условен сигнал – ако в една от камерите на аквариума светнела червена лампичка, рибата отплувала в другия отсек, иначе я заплашвал слаб, но болезнен токов удар.

Ясно е, че след известно време рибите трябвало да запомнят, че червената светлина е свързана с опасност, и да си спомнят за това всеки път, когато им се наложи да я видят. Наблюдавайки светещите неврони, учените изяснили, че след първия ден на обучение най-активни в мозъка били зоните, съответстващи на тези в мозъчната кора на бозайниците – именно те първи реагирали на червената светлина. Но след това, след половин час, всякаква активност в тях изчезвала. Изследователите предположили, че тези зони отговарят за дългосрочната памет, свързана с избор на модел на поведение.

Светенето на различни групи неврони в мозъка на рибите на етапа на обучение: вляво – в началото на експеримента, в средата – при работа на кратковременната памет и първичното запомняне на връзката между червената светлина и електричеството, вдясно – при работа на дългосрочната памет денонощие след обучителния сеанс.

И точно така се оказало – ако се изключат тези участъци, рибите преставали да запомнят задълго вредата, свързана с червената светлина, но кратковременната им памет не страдала.

Авторите подчертават, че в дадения случай можем да говорим само за дългосрочната памет, която е свързана с конкретен модел на поведение. Ролята на този род памет в нашия живот не бива да се недооценява – без нея не бихме могли да направим и крачка. Смята се, че именно такъв род информация, помагаща ни да избираме как да постъпваме в една или друга ситуация, се оказва блокирана при някои психоневрологични болести – например депресия и шизофрения.

Но в дадения случай не по-малък интерес представлява и самият метод, позволяващ да се види работата на поведенческата дългосрочна памет. С помощта на белтък, който свети в активните неврони, може да се разбере с какво се занимават различни групи нервни клетки и какъв род информация обработват те.

Резултатите от изследването са публикувани в сп. Neuron.