Исследователи из Линчепингского университета в Швеции впервые продемонстрировали, что отдельные молекулы в нейронах мозга способны сохранять информацию, что является основой для формирования памяти и обучения. Работа опубликована в Nature Communications.
Ученые изучили поведение специфических кальциевых каналов, встроенных в мембраны нервных клеток. Оказалось, что эти каналы могут менять свою форму в ответ на поступающие сигналы и «запоминать» их в течение нескольких секунд. Несмотря на кратковременность этого эффекта, его накопление ведет к долговременным изменениям в работе мозга.
«Можно сравнить эти каналы с коробкой передач в автомобиле: при высокой нагрузке определенный компонент отключается, и канал временно перестает передавать сигналы. Это своего рода кратковременная молекулярная память», — пояснил автор исследования, доцент Антониос Пантазис.
Открытие позволяет по-новому взглянуть на механизмы нейропластичности — способности мозга изменять свою структуру и связи между клетками. В частности, выяснилось, что такие каналы напрямую участвуют в усилении или ослаблении нейронных связей — ключевом процессе при обучении и запоминании.
Более того, ученым удалось идентифицировать участок молекулы, на который можно целенаправленно воздействовать при помощи лекарств. Это открывает перспективы в разработке терапии для редких генетических заболеваний, связанных с нарушениями работы кальциевых каналов.
«Теперь мы точно знаем, какой «узел» нужно корректировать, чтобы восстановить нормальное функционирование мозга при подобных нарушениях», — подчеркнул Пантазис.
