Всего 3 нейрона меняют всё: как крошечные клетки управляют нашей памятью — вы удивитесь их силе

Расхожая фраза "нервные клетки не восстанавливаются" долгое время считалась истиной. Сегодня учёные уточняют: это не совсем так. В мозге взрослого человека действительно появляются новые нейроны, но их немного, и они выполняют очень специфичные задачи. Новые данные подтверждают, что даже небольшое количество таких клеток может оказывать решающее влияние на процессы памяти.

Роль "взрослых нейронов"

Нейробиологи из Университета Цукубы (Япония) опубликовали исследование в журнале Nature Communications, где показали: так называемые "взрослые нейроны" (adult-born neurons, ABN) играют ключевую роль в формировании долговременной памяти.

Эти клетки образуются в гиппокампе — области мозга, которая отвечает за обучение и хранение информации. Хотя число новых нейронов в зрелом возрасте невелико, они оказываются незаменимыми для закрепления воспоминаний.

Память и фаза REM-сна

Учёные давно знают, что информация, полученная в состоянии бодрствования, закрепляется во сне. Этот процесс называется консолидацией памяти и происходит именно в фазе REM-сна (быстрых движений глаз).

В экспериментах на генетически модифицированных мышах исследователи наблюдали, как "молодые" нейроны активируются во время сна. Животных подвергали лёгкому стрессу, а затем фиксировали работу гиппокампа. Оказалось, что в фазе REM-сна ABN воспроизводят те же паттерны активности, что и в момент обучения.

Причём участвуют в этом процессе исключительно нейроны возрастом около четырёх недель. Они синхронизируются с остальными клетками гиппокампа с помощью тета-ритма — особого ритма мозговой активности, связанного с памятью и эмоциями.

Сколько нейронов нужно для памяти?

Самым неожиданным результатом стало то, что для закрепления воспоминаний достаточно совсем небольшого числа таких клеток.

Исследователи подсчитали: в среднем процесс консолидации обеспечивают всего около трёх ABN — от 0 до 6-7, в среднем 2,4 ± 3,2 клетки. Это означает, что даже крошечная группа нейронов может влиять на способность мозга сохранять информацию.

Проверка гипотезы

Чтобы убедиться в этом, учёные подавляли активность "взрослых нейронов" в разные моменты жизни мышей. Оказалось, что именно эти клетки отвечают за сохранение воспоминаний, но не за их воспроизведение. То есть они нужны для того, чтобы информация из кратковременной памяти переходила в долговременную, но не для её последующего извлечения.

Значение для науки и медицины

Таким образом, исследование дало прямое причинное доказательство того, что REM-сон играет ключевую роль в консолидации памяти. Это открытие важно не только для фундаментального понимания работы мозга, но и для медицины.

Нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, связаны с потерей нейронов гиппокампа. Понимание роли ABN может помочь в разработке новых методов лечения и профилактики. Если удастся стимулировать образование или активность этих клеток, это откроет новые возможности для сохранения памяти у пожилых людей и пациентов с нарушениями.

Исследователи отмечают: несмотря на малое количество "взрослых нейронов", их значение огромно. Даже несколько таких клеток могут изменить способность мозга закреплять воспоминания.

Три интересных факта

1. Взрослые нейроны образуются в гиппокампе и обонятельной луковице — это единственные зоны мозга, где нейрогенез продолжается всю жизнь.
2. REM-сон занимает около 20-25% ночного сна взрослого человека и критически важен для памяти и эмоциональной регуляции.
3. У пациентов с болезнью Альцгеймера нарушения REM-сна фиксируются задолго до появления серьёзных когнитивных симптомов.