Определены гены, необходимые для использования долговременной памяти

Учёные нашли у дрозофил два нейрона и два гена, от которых зависит способность черпать информацию из долговременной памяти.Человек знает об устройстве своей памяти многое, но не всё. Известно, к примеру, что важнейшую роль в формировании памяти играет гиппокамп, который осуществляет консолидацию памяти, то есть перевод кратковременной в долговременную, а сама консолидация происходит во сне. Очевидно, что на память работают какие-то гены, что какие-то белки появляются и исчезают в нейронах при запоминании информации. Но подробности этого процесса остаются невыясненными.
Львиная доля нейрофизиологических исследований в области памяти проводится на насекомых — точнее, на мухах дрозофилах. Хотя разница в уровне организации мозга у человека и мухи видна невооружённым глазом, некоторые базовые принципы работы нервной системы у нас общие. Считается, что у насекомых есть даже свой аналог гиппокампа — грибовидные тела, которые собирают и «упаковывают» информацию, поступающую от анализаторов насекомого. Но опять-таки подробностями того, как этот процесс протекает у дрозофил, учёные не располагали. Предполагалось, что запоминание подкрепляется усилением соединений между нейронами грибовидного тела и что при этом неким образом меняется синтез белка.

Учёные из Национального университета Цинхуа в Тайване нашли способ, как определить изменения в мозге дрозофил с точностью до клетки. Они создали термочувствительный токсин, который активировался при повышении температуры и отключал синтез белка в клетке. Исследователи вводили этот токсин в мозг дрозофил, после чего запускали его только в определённых клетках. Это позволило точно узнать, от каких нейронов зависит способность мух учиться и запоминать.

К удивлению исследователей, выключение синтеза белка в клетках грибовидного тела почти не сказалось на «памятливости» насекомых. Вместо этого учёные нашли пару нейронов (DAL — dorsal-anterior-lateral neurons), которые оказались ключевыми для мушиной памяти. Удалось даже определить гены, которые были для этого необходимы: ими оказались гены period и кальций/кальмодулин-зависимой киназы. В статье, опубликованной в журнале Science, авторы пишут, что эта пара нейронов была нужна именно для того, чтобы «вытащить» информацию из долговременной памяти. Если эти клетки выключали, то на обучении или даже на консолидации памяти это не сказывалось, страдала лишь способность использовать эту информацию в дальнейшем.

Ключевым результатом стало то, что у грибовидных телец отобрали монополию на память. По-видимому, эти структуры, которые иногда называют очень далёкими предшественниками коры, выполняют лишь часть работы и участвуют таким образом в целой сети структур, обслуживающей процессы памяти. Это наталкивает на мысль, что и у человека, возможно, гиппокамп не является в делах памяти последней инстанцией. Если это подтвердится, то станет, вообще говоря, довольно обескураживающим результатом.

Но тут опять-таки стоит вспомнить о различиях между мухой и человеком и отложить всякого рода смелые, но беспочвенные предположения до появления конкретных экспериментальных результатов.