Як мозок перемикається з режиму спогади в режим запам'ятовування

Група дослідників з Німеччини і США під керівництвом професора Хайнца Бека (Heinz Beck) з Боннського університету (Німеччина) вивчила механізми, за допомогою яких мозок перемикається з режиму згадування в режим запам'ятовування. Дослідження може допомогти краще зрозуміти клітинні причини деменції і вдосконалювати методи її лікування і профілактики.

Центр управління пам'яттю називається гіпокамп. Свою назву він отримав через зовнішню схожість з морським коником. Всі нові враження проходять через цю область мозку. У той же час гіпокамп - сховище спогадів: він витягує збережену інформацію з глибин пам'яті. Крім того, ця область мозку - великий «транспортний вузол» і теж під час години пік потребує регуляції руху.

У новому дослідженні вчені встановили клітини, які виконують цю важливу функцію. Їх називають астроцитами, вони розташовані в гіпокампі. Вони спершу дають «зелене світло» новій інформації, а вже збережені спогади повинні чекати своєї черги. Таким чином, в потрібний момент наш мозок перемикається в режим запам'ятовування.

У той же час самі астроцити тільки приймають замовлення. Вони реагують на виділення нейротрансмітера ацетилхоліну, який вивільняється зокрема, в разі контакту з новими ситуаціями.

Значення ацетилхоліну в процесі запам'ятовування було встановлено кілька років тому, але яким чином він працює, було зрозуміло тільки частково. «У нашій роботі ми першими змогли показати, що ацетилхолін стимулює астроцити, які індукують вироблення нейромедіатора глутамата. Він, в свою чергу, активує нервові клітини, які пригнічують канали вилучення спогадів», - пояснив Мілан Пабст (Milan Pabst), докторант Лабораторії експериментальної епілептології Боннського університету.

В ході експерименту вчені модифікували нервові клітини таким чином, щоб вони могли використовуватися в разі дії світла, виробляючи ацетилхолін. Використовуючи цей прийом, вчені були в змозі розібратися в механізмах пам'яті, що відбуваються в живому мозку.

Результати роботи цікаві ще й тому, що астроцити самі по собі - НЕ нервові клітини. Вони відносяться до класу так званих гліальних клітин. До недавнього часу вони вважалися просто механічною опорою для нейронів.

Однак в останні десятиліття стає все більш очевидним, що таке уявлення далеко від реальності. Зокрема, вчені встановили, що астроцити можуть виробляти нейротрансмітери - речовини, за допомогою яких нейрони взаємодіють один з одним, або навіть видаляють їх з головного мозку.

«Раніше не було відомо, що астроцити залучені в центральні процеси пам'яті через механізм, який зараз виявлено», - сказав професор Бек. Якщо функція астроцитів гальмується, то це робить негативний вплив на розпізнавання знайомих об'єктів.

Вчені припускають, що порушення механізмів контрольованого виділення ацетилхоліну - одна з причин розладів пам'яті. Це належить з'ясувати в ході подальших досліджень.