Как мозг готовится к записи информации

Ещё до того, как информация будет записана в нейронную цепь, в мозге происходят нейрохимические изменения, подготавливающие клетки для записи новых данных, если они окажутся действительно важными.

Пословица «повторение — мать учения» известна всем, но мало кто задумывался о том, что и как происходит в мозгу при повторении слов, образов, ситуаций. Чтобы что-то отложилось в долговременной памяти, это необходимо воспроизвести несколько раз. Если, например, крысе создать опасную ситуацию, с которой её инстинкты ещё не сталкивались, то животное запомнит всё происходящее только со второго раза. Исследователи из Университета Эмори (США) решили выяснить, какие нейрохимические процессы при этом включаются в мозгу.

Учёные показывали крысам вспышку света, после чего животные испытывали несильный удар электрическим током. Эксперимент был спланирован так, чтобы животные не запоминали с первого раза, что вспышка света влечёт за собой неприятности. Свет и связанный с ним удар тока были лишь частью из потока информации, который поступал в мозг крысы. Исследователи хотели узнать, как мозг фильтрует нужную информацию, когда она повторяется, то есть становится явно более важной, чем какие-то единичные случаи.

Поскольку у крыс должен был появиться страх перед световой вспышкой, то логично, что авторы работы сосредоточились на амигдале (миндалевидном теле) — структуре мозга, отвечающей за страх и вообще за эмоции. В статье, опубликованной в Journal of Neuroscience, они пишут, что миндалевидном теле после первого стимула произошли определённые биохимические изменения: повысилась активность фермента протеинкиназы А. После второго «светошокового» стимула крысы запоминали, что вспышки света нужно бояться. Если же им вводили ингибитор протеинкиназы А, долговременная память о стимуле не формировалась. Очевидно, белки-мишени, которые фосфорилирует эта киназа, необходимы для подготовки нейронных цепей к хранению информации.

Перед вторым стимулом могло пройти от часа до трёх дней — и всё равно после второго раза животные запоминали сигнал опасности. Разумеется, того же самого можно добиться и сразу — например, связав электрический шик с громким звуком, на который крысы реагируют лучше, чем на свет. Но исследователей интересовало, что происходит в мозгу до того, как информация записалась, есть ли какая-то нейрохимическая подготовка нейронных цепей к записи. Важна фиксация того, что этому предшествуют некие необходимые молекулярные процессы.

Разумеется, сведения об активности протеинкиназы А — это лишь начало, и в будущем учёные хотят в подробностях расшифровать нейрохимический фундамент, на котором строится долговременная память.

www