Если ученые поймут, как управлять этой системой, они смогут помочь людям с посттравматическим стрессом.
Эмоциональные события остаются в памяти ярче и дольше. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что важную роль в этом играют астроциты — клетки мозга, которые раньше считались лишь «поддержкой» нейронов.
Астроциты это активные участники памяти
Ранее считалось, что астроциты помогают нейронам формировать следы воспоминаний, но японские ученые из RIKEN обнаружили, что эти клетки сами участвуют в закреплении памяти. Повторяющиеся эмоциональные переживания активируют астроциты, помогая кратковременной памяти превращаться в долговременную.
«Мы даем ответ на вопрос о том, как конкретное воспоминание сохраняется надолго. Изучая астроциты, мы видим, как мозг отбирает важные воспоминания на клеточном уровне», — говорит Джун Нагаи, нейробиолог RIKEN.
Как формируются устойчивые воспоминания
Ученые изучали процесс закрепления памяти: как кратковременные следы превращаются в долговременные. Ранее известно, что физические следы воспоминаний — «энграммы» формируются в нейронных сетях гиппокампа и миндалевидного тела. Но не было понятно, как эти следы стабилизируются при повторном воздействии одного и того же стимула.
Чтобы изучить это, исследователи использовали мышей, выполнявших задание на запоминание, связанное со страхом. Животные ассоциировали конкретное место с неприятным ударом током. Активность клеток измеряли по уровню гена Fos, маркера клеточной активности, участвующей в памяти.
Когда мыши возвращались в знакомую клетку через несколько дней, астроциты миндалевидного тела и других областей резко активировались. Причем этот всплеск происходил не при первом контакте со стрессовым стимулом, а при повторном, когда воспоминание уже формировалось.
«Удивительно, но астроциты реагировали только при повторном переживании страха, а не сразу», — отмечает Нагаи.
Это указывает на то, что они важнее для закрепления уже существующих воспоминаний, чем для их первичного формирования.
Ученые применили современную технику визуализации — измеряли активность астроцитов по всему мозгу мышей, что позволило проследить динамику их реакции на стресс. Результаты показали, что разные типы нейронов в астроцитной сети включаются в разные моменты: одни активируют сигнал тревоги, другие — сигнал безопасности, когда угроза оказывается ложной.
Например, если вас напугал гром, а потом вы снова услышали его, астроциты как бы «записывают» этот страх в долговременную память. Это объясняет, почему мы лучше помним дни, когда с нами происходило что-то неприятное.
Возможности для медицины
Если ученые поймут, как управлять астроцитами, они смогут помочь людям с тяжелыми воспоминаниями, например, при посттравматическом стрессе. Или, наоборот, поддержать память при Альцгеймере, где важные моменты ускользают. Это открытие дает шанс сделать нашу память сильнее или легче справляться с плохим прошлым.