Kaip smegenys nusprendžia, ką prisiminti, o ką pamiršti

Mokslininkai atrado, kad ilgalaikę atmintį formuoja ne vienas biologinis „jungiklis“, kaip manyta anksčiau, o molekulinių „laikmačių“ kaskada, kurie nuosekliai aktyvuojami skirtingose ​​smegenų srityse. Tyrimas buvo paskelbtas žurnale „Nature“.

Eksperimentų metu, kuriuose naudojama virtuali realybė, mokslininkai stebėjo, kaip pelių smegenyse formuojasi ir įtvirtinami prisiminimai. Paaiškėjo, kad smegenys įvertina įvykių reikšmę, stiprindamos vienus prisiminimus ir slopindamos kitus. Kuo dažniau įvykis kartojasi, tuo didesnė tikimybė, kad informacija bus perkelta į ilgalaikę atmintį.

Ilgą laiką dėmesys buvo skiriamas hipokampui ir smegenų žievei. Tačiau nauji tyrimai parodė svarbų talamo – smegenų centre esančios struktūros, kuri padeda „nuspręsti“, kuriuos prisiminimus verta saugoti, ir siunčia juos į smegenų žievę ilgalaikiam stabilizavimui, – vaidmenį.

Mokslininkai aprašė neuroninį kelią, jungiantį trumpalaikę ir ilgalaikę atmintį, taip atsakydami į pagrindinį neurologijos klausimą: kas nutinka prisiminimams po to, kai jie palieka hipokampą.

Naudodami CRISPR platformą, tyrėjai galėjo manipuliuoti genais talame ir žievėje, kad nustatytų priežasties ir pasekmės ryšius. Ištrynus tam tikras molekules, sutriko atminties ilgaamžiškumas. Kiekviena molekulė buvo atsakinga už skirtingą „laiko skalę“: vienos išsaugojo prisiminimus valandas ar dienas, o kitos – savaites ar net mėnesius.

Mokslininkai nustatė tris svarbiausius atminties reguliatorius:

• Camta1 ir Tcf4 talame,
• Ash1l priekinėje cingulinėje žievėje.

Jie nedalyvauja pirmosios atminties formavime, bet yra būtini jai įtvirtinti. Camta1 arba Tcf4 sutrikdymas sutrikdo ryšį tarp talamo ir žievės, todėl prarandama atmintis.

Pagal siūlomą modelį:

• Camta1 užtikrina pradinį prisiminimų stabilumą po to, kai jie sukuriami hipokampe;
• Tcf4 palaiko neuroninio tinklo struktūrą ir ryšius tarp ląstelių;
• Ash1l inicijuoja chromatino reorganizaciją, todėl prisiminimai tampa ypač stabilūs ir ilgalaikiai.

Tyrimas rodo, kad atmintis nėra momentinis procesas, o sudėtingas, žingsnis po žingsnio vykstantis procesas, apimantis daugybę mechanizmų, kurie padeda smegenims išsaugoti svarbius įvykius ir palaipsniui išfiltruoti nereikalingą informaciją.