Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Кирилл Стасевич,

Считается, что выбор той или иной стратегии поведения зависит от некоей нейронной сети, объединяющей базальные ганглии и некоторые корковые центры. Такой выбор опирается на долговременную память: индивидуум вспоминает, что он делал в прошлом, и сравнивает, насколько новая ситуация похожа на прежний опыт.

Однако до сих пор никто не знал, какие нейронные процессы происходят при записи и вспоминании поведенческой программы.

Чтобы узнать это, специалисты из японского Института физико-химических исследований RIKEN использовали генетически модифицированных рыб Danio rerio, у которых нейроны были снабжены флюоресцирующим белком. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron. 

Свечение разных групп нейронов в мозге рыбы на этапах обучения: слева — в начале эксперимента, посередине — при работе кратковременной памяти и первичном запоминании связи между красным светом и электрическим током, справа — при работе долговременной памяти спустя сутки после обучающего сеанса. Рисунок авторов работы

Этот белок начинал светиться, связываясь с активированными кальциевыми каналами. Активация кальциевых каналов означала активность самого нейрона, то есть по светимости можно было понять, какие нейроны работают, а какие отдыхают.

Самих рыб обучали уходить от опасности по условному сигналу: если в одной из камер аквариума загоралась красная лампочка, рыба должна была уплыть в другой отсек, иначе ей грозил слабый, но болезненный удар током.

Понятно, что спустя какое-то время рыбы должны были запомнить, что красный свет связан с опасностью, и вспоминать об этом каждый раз, когда им приходилось его видеть. Наблюдая за светящимися нейронами, ученые выяснили, что после первого дня обучения наиболее активными в мозге были зоны, примерно соответствовавшие коре мозга млекопитающих, — именно они первыми реагировали на красный свет.

Но потом, через полчаса, всякая активность в них исчезала. Исследователи предположили, что эти зоны и отвечают за долговременную память, связанную с выбором модели поведения.

И точно, если эти участки удаляли, то рыбы переставали запоминать надолго вред, относящийся к красному свету, но при этом кратковременная память у них не страдала.

Авторы работы подчеркивают, что в данном случае мы можем говорить только о той долговременной памяти, которая связана с выбором конкретной модели поведения. Роль этого рода памяти в нашей жизни недооценивать не стоит — без нее мы бы и шагу не могли ступить.

Считается, что именно такого рода информация, помогающая нам выбирать, как поступить в той или иной ситуации, оказывается заблокирована при некоторых психоневрологических болезнях — к примеру, депрессии и шизофрении.

Однако в данном случае не меньший интерес представляет и сам метод, с помощью которого удалось увидеть работу поведенческой долговременной памяти. С помощью белка, который светится в активных нейронах, можно понять, чем занимаются самые разные группы нервных клеток и какого рода информацию они обрабатывают.
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-20%
-10%
-15%
-34%
-20%
-30%
-20%