Забыть невозможно: учёные раскрыли, как молекулы запоминают и меняют мозг навсегда

Учёные из Университета Линчёпинга (Швеция) обнаружили удивительное свойство ионных каналов в нейронах — они способны "запоминать" предыдущие сигналы и влиять на формирование долговременных воспоминаний. Исследование, опубликованное в Nature Communications, может стать основой для разработки новых препаратов против генетических неврологических заболеваний.

Синаптическая пластичность: как мозг учится

Способность мозга учиться и запоминать связана с изменением связей между нейронами — этот процесс называется синаптической пластичностью. Одну из ключевых ролей в нём играют кальциевыe ионные каналы, особенно тип CaV2.1.

"Эти каналы — настоящие молекулярные машины", — объясняет руководитель исследования Антониос Пантазис.

Они не только передают сигналы между нейронами, но и обладают собственной "памятью", запоминая предыдущие нервные импульсы.

Как работает "молекулярная память"?

Канал CaV2.1 расположен в синапсе — месте контакта между нейронами. При прохождении электрического сигнала он открывается, запуская выработку нейромедиаторов. Однако при длительной активности часть каналов "запоминает" сигнал и временно блокируется, ослабляя передачу информации.

Учёные выяснили, что канал может принимать почти 200 разных форм в зависимости от силы и продолжительности сигнала.

"Представьте, будто сцепление в автомобиле разрывает связь между двигателем и колёсами. Так и ионный канал "отключается" на несколько секунд после множества сигналов", — говорит Пантазис.

От секунд — к годам: как кратковременная память молекул влияет на обучение

Хотя "память" каналов длится всего секунды, её эффект накапливается:

Ослабляются связи между нейронами.
Происходят изменения в принимающих нейронах (на часы или дни).
В итоге мозг перестраивается, укрепляя или удаляя синапсы — так формируется долговременная память.