Новые данные о памяти: в мозге есть запас готовых нейронных путей

Группа нейробиологов Массачусетского технологического института установила, что мозг взрослых млекопитающих содержит значительное количество так называемых молчаливых синапсов — физически существующих, но функционально неактивных соединений между нейронами. Согласно данным исследования, около 30% синапсов в коре головного мозга взрослых мышей относятся к этой категории.

Молчаливые синапсы располагаются на филоподиях — микроскопических пальцевидных выростах дендритов. Их количество во взрослом мозге оказалось примерно в десять раз выше, чем фиксировалось в предыдущих работах. Обнаружить это удалось благодаря методу eMAP, который позволяет физически увеличивать образцы мозговой ткани и картировать белки с высоким разрешением.

Ключевая особенность этих синапсов — наличие NMDA-рецепторов при полном отсутствии AMPA-рецепторов. Без последних синапс не пропускает электрический сигнал и остаётся неактивным. Ранее такая конфигурация считалась характерной исключительно для младенческого мозга в период интенсивного формирования нейронных связей.

В ходе эксперимента исследователи подавали контролируемые импульсы глутамата на отдельные филоподии. В обычных условиях синапсы не отвечали. Однако при одновременном воздействии глутамата и электрического сигнала внутри нейрона AMPA-рецепторы накапливались в синапсе в течение нескольких минут, и соединение становилось функциональным. На зрелых синапсах аналогичный протокол не дал результата — их порог активации значительно выше.

По мнению авторов работы, этот механизм позволяет мозгу формировать новые воспоминания без повреждения уже сохранённой информации. Ведущий автор исследования Димитра Вардалаки и руководитель группы Марк Харнетт указывают на возможную связь между снижением числа молчаливых синапсов и возрастным ухудшением способности к обучению.

Источник: SciTechDaily