Открытие перевернуло знание о том, как мозг хранит воспоминания

Международная группа учёных под руководством Казумасы Танаки из Окинавского института совершила прорыв в понимании природы человеческой памяти. Традиционно считалось, что долговременная память напрямую зависит от стабильности синапсов — нейронных соединений, формирующих физический след воспоминания (энграмму). Однако эксперименты на мышах показали, что даже масштабная перестройка нейронных сетей и потеря половины синапсов не приводят к стиранию информации.

Чтобы проверить устойчивость памяти к экстремальным изменениям, исследователи искусственно ввели грызунов в состояние спячки, сильно замедлив их метаболизм. Перед этим у животных сформировали стойкое негативное воспоминание, связанное с запахом алкоголя. Несмотря на то что за время спячки мозг мышей потерял больше половины связей, после пробуждения грызуны отлично помнили полученный опыт. Это доказало, что след памяти у млекопитающих гораздо прочнее, чем считалось ранее.

Ключ к разгадке крылся в структуре сохранившихся контактов: исчезновению подверглись только одиночные синапсы, тогда как плотные «кластеры» нейронов остались нетронутыми. Учёные пришли к выводу, что именно групповые синапсы отвечают за физическое хранение информации. В то же время одиночные связи, быстро восстановившиеся после пробуждения, служат «интерфейсом» для доступа к этим глубоким архивам мозга. Это исследование красиво объясняет давнюю биологическую загадку: как спящие животные сохраняют навыки и узнают сородичей весной, если их мозг переживает колоссальную «пересборку».

Поскольку механизмы работы гиппокампа у мышей и людей практически идентичны, это открытие меняет подход к нейробиологии и медицине. Понимание того, какие именно структуры удерживают информацию, открывает путь к созданию препаратов для защиты памяти. Для медицины это огромный шаг вперед, ведь теперь понятно, что при деменции сама информация в мозге может сохраняться гораздо дольше, чем мы думали, — проблема заключается лишь в разрушении «кабелей доступа». Исследователи надеются, что в будущем это знание позволит замедлять или даже предотвращать потерю воспоминаний при тяжёлых нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера.