Как показали исследователи из Института экспериментальной биологии им. Ненцкого в Варшаве, Польша, приятные воспоминания хранятся в области мозга, известной как центральное ядро миндалины. Результаты, полученные группой проф.
Лешек Качмарек и доктор. Ewelina Knapska, опубликованные в Journal of Neuroscience, показывают, что только один белок играет ключевую роль в процессе запоминания приятных переживаний.
В будущем эти результаты могут помочь разработать более эффективное лечение зависимостей, депрессии и шизофрении.
"Мы хотим, чтобы наши исследования помогли нам понять связь между разумом и мозгом путем изучения памяти, которая имеет фундаментальное значение для разума.
Без памяти нет ума », — сказал проф. Качмарек объясняет контекст исследования.
Нейробиологи различают многие типы памяти, самые основные из которых характеризуются явной двойственностью. Например, у нас есть краткосрочная и долгосрочная память, декларативная (относящаяся к событиям / данным) и процедурная (память действий). Исследователи из Института Ненцкого сосредоточили внимание на еще одной дихотомии, имеющей большое значение для каждого животного. Они сосредоточились на аппетитной памяти, связанной с воспоминаниями о приятных переживаниях, и на аверсивной памяти, связанной с неприятными переживаниями.
Экспериментальные исследования человеческой памяти часто сталкиваются с очень простой проблемой: нет добровольцев для экспериментов. Никто в здравом уме не согласится участвовать в экспериментах с собственной памятью.
К счастью, разум не ограничивается людьми. Многие умственные действия, типичные для человека, происходят и в сознании животных. Поэтому ученые из Института Ненцкого проводили свои эксперименты на мышах.
Эти новые эксперименты с памятью были проведены на мышах, помещенных в так называемые IntelliCages.
В каждом углу такой клетки размещены по две бутылки с водой. Чтобы набрать воду, мышке нужно добраться до угла и ткнуть носом в дверцу данной бутылки. В зависимости от типа эксперимента, мышь будет получать либо воду, либо безобидный, но неприятный поток воздуха на нос.
У всех мышей в клетке есть индивидуальные идентификационные чипы, поэтому исследователи могут точно сказать, какие решения принимает каждая мышь.
IntelliCages позволяет проводить различные эксперименты. Если, например, в одном углу поставить бутылочки со сладкой водой (которая является стимулом аппетита), можно исследовать эффективность пространственной памяти у мышей.
Также возможны более тонкие эксперименты, если поставить только одну бутылку сладкой воды в выбранном углу. Тогда мышке нужно запомнить не только угол, где находится бутылка сладкой воды, но и в какой из двух бутылок сладкая вода.
Двадцать пять лет назад исследователи Nencki наблюдали изменения активности гена, известного как c-fos, в ядрах нервных клеток во время обучения. Одним из белков, производство которого регулируется белком, кодируемым геном c-fos, является фермент MMP-9, активный вне клетки. Исследователи решили изучить роль MMP-9 в запоминании приятных и неприятных переживаний. Для этого была проведена серия экспериментов на контрольных мышах и на мышах, которые либо полностью лишены этого белка, либо с его селективным блокированием только в центральной миндалине.
Миндалевидное тело — это небольшая структура в полушарии головного мозга, расположенная в основании мозга, недалеко от гиппокампа. Он состоит из двух групп ядер, отвечающих за врожденные и приобретенные эмоциональные реакции, такие как смех или страх.
Исследователи были удивлены экспериментами. При помещении в IntelliCages контрольные мыши после трех дней обучения почти всегда выбирали угол с пресной водой.
Мыши, лишенные MMP-9, вели себя совершенно иначе: они не отдавали предпочтения ни одному из углов. При этом все мыши одинаково хорошо запомнили угол, где им на носу шла неприятная затяжка.
Более того, избирательная блокировка MMP-9 только в центральной миндалине произвела тот же эффект — память о месте пресной воды не могла быть сформирована.
"Результаты очевидны. Приятные переживания запоминаются из-за изменений пластичности нейронов центрального ядра миндалины.
В то же время мы показали, что только один белок, ММР-9, отвечает за само познание приятных переживаний и их запоминание. В то же время этот белок не влияет на память о неприятных переживаниях.
Это важные открытия, и по правде говоря, их создание было… очень приятно ", — говорит проф. Качмарек.
Эти результаты исследований, которые являются результатом экспериментов, проведенных в Институте Ненцкого в течение последних 25 лет, имеют большое научное значение, поскольку они объясняют процессы обучения и аппетитной памяти, ссылаясь на две, казалось бы, очень далекие области нейробиологии: система — исследование целых нейронов. структуры (такие как центральное ядро миндалины) — и молекулярные, исследующие физические и химические процессы, ответственные за различные функции нервных клеток (в которых принимает участие белок MMP-9).
Исследование аппетитной памяти финансировалось Фондом польской науки.