Нови изследвания разкриват, че процесът на запомняне на нещо в дългосрочен план има своята цена, а именно - възпаление в мозъка и увреждане на ДНК в нервните клетки, тъй като спомените се "сливат" в невроните и се съхраняват.

Международният екип от изследователи предполага, че формирането на паметта не е по-различно от приготвянето на омлет чрез счупване на няколко яйца: необходимо е внимателно разрушаване, преди да се формира нов модел на паметта.

Тестовете върху мишки, проведени за целите на изследването, показват, че това се случва в хипокампуса - част от мозъка, за която вече е известно, че е основното хранилище за нашите спомени и е от решаващо значение за процеса на запомняне.

"Възпалението на мозъчните неврони обикновено се смята за нещо лошо, тъй като може да доведе до неврологични проблеми като болестта на Алцхаймер и Паркинсон", казва неврологът Йелена Радулович от Медицинския колеж "Алберт Айнщайн" в Ню Йорк.

"Но нашите открития показват, че възпалението на някои неврони в хипокампалната област на мозъка е от съществено значение за създаването на дълготрайни спомени."

Фрагменти, освободени от ядрата на мозъчните клетки по време на учене. ДНК (бяла точка в центъра), структурни протеини (лилаво) и протеини, които контролират генната експресия (червено и зелено). (The Radulovic Lab)

Екипът задейства епизодичната памет при мишки с кратки, леки електрически шокове. Внимателният анализ на хипокампалните неврони разкрива активирането на гени в пътя на Toll-Like Receptor 9 (TLR9), който е важен за възпалителните сигнали. Нещо повече, този път се активира само в клъстери от неврони, при които се наблюдава и увреждане на ДНК.

Въпреки че нарушенията на ДНК-то в мозъка се случват често, те обикновено се поправят много бързо. Тук промените изглеждат по-значителни, като биологичните процеси, обикновено свързани с клетъчното делене, очевидно се използват за организиране на невроните в клъстери, формиращи памет, без да се разделят клетките.

Възпалителните механизми за редактиране при мишките продължават една седмица, след което се оказва, че невроните, съхраняващи спомените, стават по-устойчиви на външни сили. Това предполага, че спомените са „поставени“ на сигурно място и са защитени от външна намеса в дългосрочен план. Нещо подобно вероятно се случва и в човешкия мозък.

"Това е забележително, тъй като ние постоянно сме заливани от информация, а невроните, които кодират спомените, трябва да запазят вече придобитата информация и да не бъдат разсейвани от нови постъпващи данни", казва Радулович.

Когато същият възпалителен път TLR9 е блокиран при мишките, те вече не могат да бъдат обучени да запомнят електрошоковете. Липсата на TLR9 води и до по-сериозни увреждания на ДНК, не по-различни от тези, които се наблюдават при невродегенеративните заболявания.

Блокирането на пътя на TLR9 е предложено за лечение или предотвратяване на дълъг COVID-19, но това проучване показва, че тази идея вероятно ще трябва да бъде преосмислена. Преди всичко обаче това е интригуващ нов поглед върху начина, по който се съхраняват спомените в мозъка.

"Клетъчното делене и имунният отговор са изключително добре запазени при животните в продължение на милиони години. Това от своя страна позволява на живота да продължи, като същевременно осигурява защита от чужди патогени", казва Радулович.

"Изглежда вероятно в хода на еволюцията хипокампалните неврони да са възприели този механизъм за памет, базиран на имунната система, като са комбинирали пътя TLR9 на имунния отговор, отчитащ ДНК, с функцията на центрозома за възстановяване на ДНК, за да формират спомени, без да се стига до клетъчно делене."

Изследването е публикувано в Nature.

Източник: Science Alert