Ілюзія безпеки: вчені навчилися створювати неіснуючі спогади у мишей

Дослідники з Медичного інституту Джона Гопкінса зробили значний прорив у розумінні схем пам'яті в мозку ссавців. Використовуючи передову систему візуалізації мозку, вони змогли активувати певний ланцюг пам'яті у мишей, спонукаючи тварин шукати притулок у знайомому місці, навіть коли ніякого притулку насправді не було, пише Medical Xpress.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, опубліковане в журналі Nature Neuroscience, не тільки проливає світло на структуру спогадів, а й може відкрити двері для нових методів лікування нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера. Ключовий висновок дослідження полягає в тому, що стимуляція нейронів у ядрі аккумбенса і дорсальній періакедуктальній сірчастій (dPAG) ділянці мозку може штучно викликати в мишей поведінку, пов'язану з пошуком притулку.

Ядро аккумбена пов'язане з винагородою і мотивацією, а dPAG — з оборонною поведінкою. За словами Хенбе Квона, автора дослідження і доцента кафедри неврології Університету Джона Гопкінса, "коли ми штучно активуємо ці ланцюги пам'яті в мозку, це змушує мишу робити те ж саме, що вона робила в природних умовах, навіть без стимулів страху". Це означає, що певні форми поведінки можна відтворити, безпосередньо задіявши нейрони, пов'язані з пам'яттю.

Дослідники провели експеримент, спочатку дозволивши мишам досліджувати територію з укриттям, використовуючи візуальні підказки, щоб допомогти їм сформувати просторову пам'ять про навколишнє середовище. Після формування цих спогадів вони використовували інструмент під назвою Cal-light, розроблений Квоном у 2017 році, для вибіркового маркування нейронів, пов'язаних із пам'яттю про укриття. Після активації цих нейронів миші поверталися в те місце, де раніше знаходили притулок, навіть якщо притулок і будь-які загрози були відсутні.

Цікаво, що дослідження показало, що активація нейронів у nucleus accumbens або dPAG окремо не призводила до такої самої поведінки в пошуках притулку. Як пояснив Квон, вмикання нейронів тільки в ядрі аккумбена не викликало такої поведінки, а активація dPAG призводила до випадкових реакцій, а не до цілеспрямованого пошуку притулку. Це підкреслює складну взаємодію між різними областями мозку при виробленні специфічної поведінки.

Дослідження має потенціал для майбутнього застосування в лікуванні втрати пам'яті, пов'язаної з такими захворюваннями, як хвороба Альцгеймера. Розуміючи, як працюють контури пам'яті, вчені, можливо, зможуть реактивувати або навіть створювати пам'ять у пацієнтів, сповільнюючи або запобігаючи зниженню когнітивних здібностей. Ця робота являє собою значний крок уперед у нейронауці, демонструючи, що спогади — це не просто моментальні уривки, вони тісно пов'язані з поведінкою і конкретними нейронними ланцюгами.

Раніше Фокус писав про те, що вчені навчилися генерувати нові нейрони в мозку за допомогою стовбурових клітин. Виявивши важливість клітинного метаболізму в нейрогенезі, дослідники змогли збільшити кількість нейронів у мозку дорослих і літніх мишей.

Також Фокус писав про те, що вчені виявили в нашому мозку математичні нейрони. У дослідженнях вчених брали участь дев'ять добровольців. Завдяки вивченому матеріалу вдалося дійти висновку — в мозку людини існують нейрони, що активуються під час певних математичних операцій.