Воспоминания хранятся не только в мозгу, как показало новое исследование

Общеизвестно, что наш мозг — и, в частности, клетки мозга — хранят воспоминания. Но группа учёных обнаружила, что клетки других частей тела также выполняют функцию памяти. Это открытие демонстрирует новые пути к пониманию того, как работает память, и создаёт потенциал для улучшения процесса обучения и лечения заболеваний, связанных с памятью.

«Обучение и память обычно ассоциируются только с мозгом и клетками мозга, но наше исследование показывает, что другие клетки организма тоже могут учиться и формировать память», — объясняет Николай Кукушкин из Нью-Йоркского университета, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications.

Для того чтобы лучше понять, помогают ли клетки, не относящиеся к головному мозгу, формировать память, учёные воспользовались давно известным неврологическим свойством — эффектом «большого промежутка времени», который показывает, что мы лучше запоминаем информацию, если изучаем её через определённые промежутки времени, а не за один интенсивный сеанс, как некоторые студенты пытаются сделать в ночь перед экзаменом.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, учёные воспроизвели процесс обучения во времени, изучив в лаборатории два типа немозговых клеток человека (одну из нервной ткани и одну из ткани почки) и подвергнув их воздействию различных химических сигналов — точно так же, как клетки мозга подвергаются воздействию нейротрансмиттеров, когда мы узнаем новую информацию. В ответ немозговые клетки включали «ген памяти» — тот же ген, который включается в клетках мозга, когда они обнаруживают закономерность в информации и перестраивают свои связи, чтобы сформировать воспоминания.

Чтобы контролировать процесс запоминания и обучения, учёные создали светящийся белок, который показывал, когда ген памяти включён, а когда выключен.

Результаты показали, что эти клетки могли определять, когда химические импульсы, имитирующие всплески нейромедиатора в мозге, повторялись, а не просто продлевались — точно так же, как нейроны в нашем мозге могут регистрировать, когда мы учимся с перерывами, а не заучиваем весь материал за один присест. В частности, когда импульсы подавались через определённые промежутки времени, они включали «ген памяти» сильнее и на более длительное время, чем когда то же самое воздействие оказывалось сразу.

«Это отражает эффект распределённого во времени обучения в действии», — говорит Кукушкин, клинический доцент кафедры биологии в Либеральном университете Нью-Йорка и научный сотрудник Центра нейронаук Нью-Йоркского университета. «Это показывает, что способность обучаться на основе интервального повторения не является уникальной для клеток мозга, а, по сути, может быть фундаментальным свойством всех клеток».

Исследователи добавляют, что полученные результаты не только предлагают новые способы изучения памяти, но и указывают на потенциальную пользу для здоровья.

«Это открытие открывает новые двери для понимания того, как работает память, и может привести к лучшим способам улучшения обучения и лечения проблем с памятью», — отмечает Кукушкин. «В то же время оно позволяет предположить, что в будущем нам придётся относиться к своему телу так же, как к мозгу, — например, учитывать, что наша поджелудочная железа помнит о том, как мы питались в прошлом, чтобы поддерживать здоровый уровень глюкозы в крови, или учитывать, что раковая клетка помнит о том, как проходила химиотерапия».