Исследования российских ученых проливают свет на сложные механизмы памяти и ее связь с противовоспалительными веществами мозга. Эксперименты, проведенные специалистами Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (ИТЭБ РАН) под руководством Владимира Архипова, раскрывают новые детали работы гиппокампа и значимости сигнальных молекул, таких как интерлейкин-10 и TGF-B1, в процессе запоминания.
Гиппокамп и энграм-нейроны: ключ к пониманию памяти
До недавнего времени считалось, что память в мозге формируется исключительно благодаря электрической активности нейронов гиппокампа — так называемого центра памяти. Однако в 2012 году мировое научное сообщество потрясло открытие энграм-нейронов: определенных клеток, в которых напрямую хранятся отдельные воспоминания. Это сенсационное открытие позволило по-новому взглянуть на само понятие памяти, подчеркивая не только электрофизиологические, но и биохимические процессы в работе мозга.
Исследования показали, что вмешательство в работу энграм-нейронов позволяет временно подавить или активировать конкретные воспоминания. Этот эффект ученые успешно воспроизвели на лабораторных мышах с помощью новых технологий. Эти эксперименты открыли ученым путь к поиску биохимических маркеров, управляющих механизмами памяти.
Как интерлейкин-10 и TGF-B1 влияют на формирование памяти
Российские биологи решили выяснить, какую роль в работе нейронных связей гиппокампа и энграм-клеток играют противовоспалительные сигнальные молекулы, такие как интерлейкин-10 и TGF-B1. Несмотря на то что их влияние на многие внутренние процессы давно известно, влияние на память почти не изучалось.
Команда ученых ввела небольшие дозы этих цитокинов в мозг лабораторных крыс и наблюдала за способностью грызунов усваивать и вспоминать новую информацию. Оказалось, что указанные вещества особо не влияют на кратковременную память или на восстановление забытых сведений. Даже при вызванной химическим путем амнезии интерлейкин-10 и TGF-B1 не восстановили утраченное воспоминание — например, место, где была спрятана пища.
Новые результаты: изменения на молекулярном уровне
Однако ученые обнаружили интересную закономерность: содержание TGF-B1 в гиппокампе и префронтальной коре заметно возрастает, когда крысы обучаются поиску пищи. Появление этих биологических маркеров молчаливо свидетельствует: несмотря на отсутствие видимого эффекта на быструю память, эти молекулы важны для самого процесса обучения и долгосрочного запоминания. Исследователи предположили, что TGF-B1 может быть вовлечен в структурные и функциональные перестройки нейронных сетей, участвующих в закреплении новых впечатлений и фактов.
Этот факт вдохновил ученых на новые эксперименты. По их словам, необходимость дальнейших исследований очевидна: понимание роли интерлейкина-10 и TGF-B1 в формировании долговременной памяти открывает перспективы для создания новых лекарственных средств. Они могут помочь пациентам с нарушениями памяти различного происхождения, в том числе при нейродегенеративных заболеваниях.
Значимость открытия для медицины и нейронаук
Полученные результаты носят не только теоретический характер, но и вдохновляют на практические разработки. Научное сообщество с оптимизмом смотрит в будущее: если удастся глубже понять роль противовоспалительных цитокинов в мозге, станет возможным создание инновационных методов терапии. Это даст надежду миллионам людей, страдающих нарушениями долговременной памяти, и, возможно, даже поможет "вывести" их из состояния замкнутых повторяющихся событий.
Новые горизонты исследования памяти
Открытия, сделанные в ИТЭБ РАН во главе с Владимиром Архиповым, закладывают прочный фундамент для будущих исследований о механизмах памяти и биохимии мозга. Гиппокамп, энграм-нейроны и противовоспалительные молекулы, такие как интерлейкин-10 и TGF-B1, становятся все более значимыми участниками масштабного научного поиска. Впереди множество экспериментов, которые обязательно принесут вдохновляющие и жизнеутверждающие результаты, открывающие новые горизонты терапии и восстановления памяти.
Изображение: peshkova / ФотобанкRU.123RF.COM
Источник: scientificrussia.ru
