"Нейрогенез и частичное обновление нейронального состава происходят во многих отделах мозга, причем кое-где (в обонятельной луковице) это обновление достигает 80% или даже происходит полное замещение, – передает слова Николая пресс-служба вуза. – А эти области участвуют в когнитивной (познавательной) деятельности. Полученная информация может быть необходима животному, чтобы избежать стресса или опасности. Но если нейроны гибнут, а на их место приходят новые, то логично предположить, что знание должно исчезать вместе с погибшими нейронами. Мы предполагаем, что в мозге возможна трансляция памяти со старых нейронов на новые".
Как именно это происходит, выясняют исследователи.
Теория нейрогенеза
С чисто физиологической точки зрения запоминание информации происходит за счет меняющихся свойств синапсов (контактов между нейронами). На участках, где активно идет нейрогенез и где уже существуют связи между нейронами, может происходить постепенная замена синапсов. Новый нейрон встраивается в сеть, на место погибшего «собрата». И благодаря синапсам происходит передача модификации нейрона со старой клетки на новую, поясняют в ТГУ.
Экспериментальная практика
В эксперименте ученые обучали мышей различать два разных запаха, которые они в норме не различают. Успешное обучение подкреплялось пищевым способом – кусочком шоколада. В связи с процессом обучения повышается активность нейронов в обонятельной луковице, а это участок, где обновление клеточного состава происходит постоянно. "Идея эксперимента проста: уровень возбудимости нейронов в результате обучения сейчас повышен, но какой будет ситуация позже, спустя какое-то время, когда произойдет замена старых нейронов новыми?" – ставит вопрос Николай.
Процесс обучения мышей уже завершен, а исследователи выяснили, какие именно нейроны меняют свой уровень возбудимости при когнитивной деятельности. Еще одной группе животных ввели специальный маркер, который покажет поведение новых нейронов в сети – будет ли повышен уровень возбудимости этих клеток по примеру погибших. В эксперименте участвуют 60 мышей, воспитанием и изучением которых занимаются девять исследователей.
Вопросы и перспективы
Известно, что при различных патологиях процесс гибели нейронов может значительно опережать их восстановление. В перспективе новые знания о нейрогенезе можно будет применять в терапевтических стратегиях. Получится ли контролировать восстановление не просто нейронального состава, а уже «обученной» нейросети? Как сохранять долговременную память в условиях нейрогенеза? Томские исследователи ищут ответы на эти вопросы.
Фото: ТГУ
