Исследование, опубликованное в журнале Nature, является первым, которое показало возможность выборочно удалять память и предсказуемо активировать ее, стимулируя нервные клетки в мозге на частотах, которые ослабевают и укрепляют связи между нервными клетками, называемые синапсами.
«Мы можем сформировать память, стереть эту память, и мы можем включить ее по желанию путем применения стимулов, которые избирательно усиливают или ослабляют синоптические связи», – утверждает Malinow, доктор медицинских наук, профессор нейронаук и старший автор исследования.
Ученые оптически стимулировали группу нервов в мозгу крысы, которые были генетически модифицированы, чтобы сделать их чувствительными к свету, и одновременно вызывали поражение электрическим током ноги животного. Крысы быстро научились ассоциировать оптическую стимуляцию нервов с болью, и этот страх отображался поведением, когда стимулировали нервы. Анализы показали химические изменения в оптически стимулированных нервных синапсах, что указывает на синаптическое укрепление.
На следующем этапе эксперимента команда исследователей продемонстрировала способность ослабить эту схему, стимулируя те же нервы с памятью стирания, низкочастотным оптическим импульсом. Крысы больше не стали отвечать на стимуляцию нерва страхом – ассоциация была стерта.
«Мы можем вызвать у животных страх, а потом заставить его забыть, а затем вызвать страх снова, стимулируя нервы на частотах, усиливая или ослабляя синапсы»,- утверждает Sadegh Nabavi, ведущий автор исследования.
С точки зрения практической значимости Malinow отметил, что бета-амилоидный пептид, который накапливается в мозгу людей с болезнью Альцгеймера, ослабляет синаптические связи во многом таким же способом, с которым низкочастотная стимуляция стирает воспоминания у крыс.
Поскольку наша работа показывает, что мы можем обратить вспять процессы, которые ослабляют синапсы, мы могли бы потенциально противодействовать некоторым эффектам бета амилоида у пациентов с болезнью Альцгеймера»,- считает автор исследования.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
Sadegh Nabavi, Rocky Fox, Christophe D. Proulx, John Y. Lin, Roger Y. Tsien and Roberto Malinow. Engineering a memory with LTD and LTP // Nature (2014)
