Исследователи из Медицинского центра NYU Langone (NYU Langone Health) выяснили, как мозг удерживает воспоминания стабильными, даже когда усваивается новая информация.
Они обнаружили, что синхронная работа нейронов в энторинальной коре и гиппокампе помогает укреплять так называемые «карты мест» — нейронные шаблоны, позволяющие мозгу сохранять контекст и не путать старые и новые воспоминания.
Баланс возбуждающих и тормозных сигналов позволяет мозгу отбирать значимую информацию, не стирая уже выученное. Это открытие проливает свет на то, как формируются долговременные воспоминания, и может помочь в лечении расстройств, при которых нарушается устойчивость памяти, таких как ПТСР и шизофрения.
Ключевые факты
- Механизм стабильности памяти: Координация сигналов между энторинальной корой и областью CA3 гиппокампа помогает стабилизировать пространственные карты.
- Сбалансированная нейронная активность: Возбуждающие и тормозные пути работают вместе, тонко настраивая мозговые цепи.
- Клиническая значимость: Понимание этих связей может привести к новым методам терапии нарушений памяти при ПТСР и шизофрении.
Как это работает
Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что взаимодействие между энторинальной корой и областью CA3 гиппокампа играет ключевую роль в обучении и формировании пространственных воспоминаний.
Мозг кодирует воспоминания через баланс между возбуждением (передача сигнала) и торможением (его подавление). Это равновесие помогает фильтровать шумы и сохранять чёткие, контекстно-зависимые воспоминания.
«Наше исследование заполнило важный пробел в понимании того, как длинные нейронные связи управляют работой локальных цепей, отвечающих за стабильность воспоминаний», — объясняет ведущий автор работы Джайита Басу (Jayeeta Basu), профессор кафедры психиатрии и нейронаук NYU Langone Health.
Что обнаружили исследователи
Учёные сосредоточились на взаимодействии двух типов нейронных волокон, связывающих энторинальную кору с областью CA3 гиппокампа:
- Возбуждающих глутаматергических (LECGLU),
- Тормозных ГАМК-ергических (LECGABA).
Обе системы активируются синхронно и обеспечивают устойчивость работы нейронных сетей, формирующих память.
LECGLU-волокна усиливали активность CA3, одновременно вызывая точную «обратную» регуляцию через тормозные нейроны, а LECGABA подавляли это торможение, помогая «разблокировать» сигналы.
Такой механизм позволял мозгу не просто сохранять старые воспоминания, но и обновлять их при обучении — удерживая общее представление о пространстве и событиях.
«Мы выявили, как мозг усиливает внимание к важным сигналам, снижая уровень торможения в ключевых микросхемах», — говорит первый автор исследования Винсент Робер (Vincent Robert).
«Эта система позволяет тонко настраивать баланс между возбуждением, торможением и дизингибицией, обеспечивая устойчивость памяти в зависимости от контекста.»
Почему это важно
Проблемы с нейронными процессами в области CA3 могут приводить к искажённым воспоминаниям и ложным реакциям — например, когда безвредный звук вызывает у человека с ПТСР паническую реакцию.
Понимание работы этих цепей может помочь в разработке новых терапевтических стратегий для восстановления стабильности памяти при тревожных и психотических расстройствах.
«Лучшее понимание того, как мозг стабилизирует “карты мест”, поможет разрабатывать более точные методы лечения заболеваний, связанных с нарушением памяти», — отмечает Басу.
Авторы другого исследования утверждают, что сон после обучения укрепляет связи между клетками мозга и улучшает память — что подчёркивает значение согласованной работы нейронных сетей для долговременной памяти.
Литература.
“Cortical glutamatergic and GABAergic inputs support learning-driven hippocampal stability” by Jayeeta Basu et al. Science
