Эмоциональные воспоминания — особенно страх и травма — нередко остаются с нами на годы.
Теперь исследователи из Центра нейронаук RIKEN (RIKEN Center for Brain Science) в Японии выяснили, что устойчивость таких воспоминаний зависит вовсе не от нейронов, как считалось десятилетиями.
Главную роль играют астроциты — особый тип глиальных клеток, которые раньше считались лишь «вспомогательными».
Открытие опубликовано в журнале «Nature» и уже называют одним из самых неожиданных за последние годы в нейробиологии памяти.
Как эмоции метят клетки
Команда под руководством Дзюна Нагаи (Jun Nagai) показала, что после эмоционально насыщенного события — например, страха — отдельные астроциты получают своеобразную «биохимическую метку».
В их мембранах появляются адренорецепторы, делающие клетки чувствительными к сигналам норадреналина, который выделяется, когда мы вспоминаем пережитое.
Проще говоря, эти астроциты «запоминают», что были активны во время сильного эмоционального опыта, и включаются вновь, когда память возвращается.
Так формируется механизм повторной активации — своего рода эмоциональный след, стабилизирующий воспоминание.
Что происходит при блокировке и активации
Когда исследователи искусственно блокировали активность таких астроцитов во время воспоминания, мыши теряли устойчивость памяти — они будто забывали, что испытывали страх ранее.
А когда, наоборот, форсировали активацию этих клеток, животные начинали реагировать чрезмерно: даже слабые или безвредные сигналы вызывали у них сильный страх и тревогу.
Этот эффект напоминал обобщение страха, типичное для посттравматических расстройств (ПТСР).
Как это проверяли
Чтобы наблюдать за работой астроцитов, учёные разработали инновационную систему, которая позволяет метить только те клетки, где активен белок Fos — индикатор клеточной активности.
Мышей обучали связывать определённую клетку с неприятным опытом. Через несколько дней их возвращали в ту же клетку — и измеряли реакцию.
Выяснилось, что Fos-активность в астроцитах возникает только при воспоминании, а не во время первого обучения.
Секвенирование РНК отдельных клеток показало: через несколько дней после события астроциты начинают синтезировать альфа- и бета-адренорецепторы. Именно они и становятся теми «ярлыками», которые позволяют клетке повторно включаться при вспоминании.
Почему это важно
Раньше считалось, что только нейроны — носители следов памяти (энграмм). Но эта работа показала: для устойчивости воспоминаний необходима поддержка со стороны астроцитов, которые, образно говоря, «скрепляют» эмоциональные следы.
По словам Дзюна Нагаи (Jun Nagai), это открытие может привести к появлению новых подходов в терапии тревожных и посттравматических расстройств:
«Мы надеемся, что однажды сможем мягко модулировать активность этих астроцитов — не стирая память, а уменьшая её эмоциональную остроту», — объясняет исследователь.
От мозга к искусственному интеллекту
Интересно, что авторы видят и технологические перспективы.
Механизм «отбора значимых воспоминаний» у астроцитов может вдохновить разработчиков энергоэффективных AI-моделей, которые, подобно мозгу, запоминают лишь то, что действительно важно.
Следующие шаги
Теперь команда Центра нейронаук RIKEN (RIKEN Center for Brain Science) хочет понять, как именно астроциты становятся “допущенными” к стабилизации памяти, и возможно ли избирательно усиливать или ослаблять отдельные типы воспоминаний.
Вывод
Это исследование меняет саму основу понимания памяти.
Оказывается, хранителями наших эмоций являются не нейроны, а тихие «труженики» мозга — астроциты, которые помечают и удерживают самые значимые переживания.
И, возможно, именно они однажды помогут науке найти способ облегчить страдания людей, запертых в собственных травмах.
Литература.
“The astrocytic ensemble acts as a multiday trace to stabilize memory” by Jun Nagai et al. Nature
