izsledvaneto na mozuka na jivi ribi razkriva iznenadi za tova

Изследването на мозъка на живи риби разкрива изненади за това къде и как се формират спомените

Сподели

Учени от Университета на Южна Калифорния (USC) успяха да изобразят образуването на спомени в мозъците на живи риби в реално време. И резултатите бяха интригуващи – виждаха се синапси да се образуват в една част на мозъка, докато изчезват от друга, за разлика от простото укрепване, както се смяташе по-рано.

Синапсите са малки пролуки между клоните на съседните неврони в мозъка и е широко прието, че те играят ключова роля при формирането на паметта. Колкото по-редовно се използва определен синапс, толкова по-силен става той, засилвайки паметта, свързана с този синапс. Но новото проучване разкри повече от историята.

Изследователите от USC проведоха работата си с помощта на риби зебра, които обикновено се използват за невронаучни изследвания. Не само, че рибите имат мозъци, които са подобни на човешките, но и по-прости, те имат и удобно прозрачни глави, което дава на учените почти буквален прозорец към вътрешната работа на мозъка.

Синапсите обикновено са твърде малки, за да се изобразят директно, така че изследователите са използвали няколко нови трика, за да ги подчертаят. Те генетично конструираха рибите да имат флуоресцентни синапси, след което ги изобразиха с помощта на нов тип лазерен микроскоп, който използва по-ниски нива на светлина, за да намалят увреждането на тъканта. Използвайки тази настройка, екипът изобразява мозъците на рибите преди и след формиране на памет, за да види как се променят синапсите.

За да предизвикат формирането на паметта, учените накарали рибата да свърже два стимула, един неутрален и един неприятен. Главите на животните се затопляха с инфрачервен лазер, което те намираха за неприятно и ги караше да размахат опашките си, за да отплуват. Изследователите сдвоиха тази топлина с друга светлина и в рамките на няколко часа след тренировка рибите започнаха да махат с опашки в отговор само на светлината, което показва, че са формирали асоциативна памет между светлината и топлината.

Карта на мозъка на зебрата, подчертаваща промените в синапсите след формиране на паметта – зеленото показва загубен синапс, докато жълтото показва нов. Червената линия разделя областите на мозъка, доминирани от печалби или загуби

Дон Арнолд, Университет на Южна Калифорния

Изследователите бяха изненадани от това, което наблюдаваха в мозъците на рибите. Вместо просто да видят укрепването на синапсите, както се очакваше, те забелязаха, че една област на мозъка образува нови синапси, докато друга ги елиминира. Екипът казва, че това предполага, че спомените се кодират чрез промени в броя на синапсите.

„През последните 40 години общата мъдрост беше, че се учиш, като променяш силата на синапсите, но това не е това, което открихме в този случай“, казва Карл Кеселман, автор на изследването.

Екипът казва, че трябва да се извърши повече работа, за да се потвърди ролята, която генерирането и загубата на синапси играят при формирането на паметта. Бъдещата работа ще проучи допълнително чрез опити за изтриване на синапси от риба зебра или мишка, за да се провери дали асоциативните спомени също ще бъдат изтрити – което един ден може да доведе до нови лечения за ПТСР и пристрастяване, твърдят изследователите.

Изследването е публикувано в списанието PNAS.

Източници: USC, Разговорът

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate

ajax loader


Сподели