70% активности мозга исчезло, половина синапсов пропала, а память осталась: неожиданный эксперимент учёных

Потеря более половины синапсов в области мозга, связанной с памятью, не стёрла уже сформированные воспоминания у мышей. Животные после искусственной спячки продолжили выполнять ранее выученные задания, хотя активность их мозга во время эксперимента снизилась примерно на 70%. К такому результату пришли исследователи из Окинавского института науки и технологий и их коллеги, изучавшие механизм сохранения долгосрочной памяти.

Учёные сначала обучили мышей находить сахарные гранулы в лабиринте, после чего ввели животных в состояние искусственной спячки. Этот метод позволяет резко снизить обмен веществ и активность нервной системы.

С помощью наблюдения за мозгом до, во время и после эксперимента исследователи обнаружили, что в гиппокампе исчезло более половины синапсов — соединений между нервными клетками. При этом размер дендритных шипиков не определял, какие связи сохранятся, а какие исчезнут.

Несмотря на масштабные изменения, после пробуждения мыши не только не забыли выученный маршрут, но в некоторых тестах даже показали улучшение результатов. Для сравнения исследователи провели другой эксперимент: у животных под наркозом химически заблокировали укрепление синапсов. После этого память действительно ухудшилась. Полученные данные заставили учёных искать не отдельные сильные соединения, а структуру всей сети, связанной с конкретным воспоминанием.

Для этого команда использовала корреляционную световую и электронную микроскопию (CLEM), которая позволяет сопоставлять активированные участки нервной ткани с их ультраструктурой.

Исследователи обнаружили небольшие кластеры синапсов между нейронами, формирующими один и тот же энграммный след памяти. Именно эти группы преимущественно сохранялись во время искусственной спячки. Результат указывает на то, что долговременная память может зависеть не от количества или размера отдельных синапсов, а от устойчивой архитектуры их объединения.

Источник: popularmechanics