РИА Новости. Американские ученые выяснили, что формирование воспоминаний контролируется хроматином — комплексом нуклеиновых кислот и белков. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience. Когда мозг формирует память, детали событий кодируют цепочки нейронов, называемые клетками энграммы. Позже, когда человек что-то вспоминает, эти клетки активируются. Однако молекулярный механизм этого процесса был до сих пор неизвестен.
Нейробиологи из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что кодирование воспоминаний в клетках энграммы контролируется масштабной структурной перестройкой белков и ДНК, составляющих хроматин клеток. Это ремоделирование позволяет конкретным генам, участвующим в хранении воспоминаний, становиться более активными.
Ученые выяснили, что в процессе получения нового опыта и в последующие несколько дней меняется структура хроматина. Это заставляет работать клетки, ответственные за формирование памяти.
"Это первая статья, которая действительно раскрывает загадочный процесс активации различных волн генов и эпигенетический механизм, лежащий в основе этих волн экспрессии", — приводятся в пресс-релизе MIT слова руководителя исследования Ли-Хуэй Цая (Li-Huei Tsai), директора Института обучения и памяти Пикауэра.
Клетки энграммы находятся в гиппокампе, а также в других частях мозга. Известно, что эти клетки образуют сети, которые связаны с памятью, и эти сети активируются при конкретных воспоминаниях. Исследователи использовали модифицированных лабораторных мышей, клетки гиппокампа которых пометили желтым флуоресцентным белком.
В конкретном месте камеры животных толкали до тех пор, пока они не запомнили, где безопасно, а где нет. Через пять дней эксперимент повторили, отслеживая, какие молекулярные процессы сопровождают активацию воспоминаний.
Неизвестный объект
Авторы обнаружили, что многие участки ДНК подвергаются модификации хроматина. В этих областях хроматин становится более рыхлым, а ДНК — более доступной. К удивлению исследователей, оказалось, что почти все эти области находятся на участках ДНК, где гены не обнаружены. Эти области содержат некодирующие последовательности, называемые энхансерами, которые взаимодействуют с генами, чтобы помочь им включиться.
Через пять дней, когда произошло закрепление воспоминаний, трехмерная структура хроматина изменилась, приблизив энхансеры к целевым генам, и их экспрессия повысилась. Когда мышей снова помести в камеру, где их опять толкали, реактивируя негативные воспоминания, в клетках энграмма грызунов ученые отметили уже более сильные взаимодействия энхансеров с генами-мишенями.
"Формирование и сохранение памяти — это очень деликатное и скоординированное событие, которое длится часы и дни, а может и месяцы, мы не знаем наверняка, — говорит первый автор статьи Асаф Марко (Asaf Marco). — Во время этого процесса происходит несколько волн экспрессии генов и синтеза белка, которые делают связи между нейронами сильнее и активнее".
Авторы установили, что эти волны контролируются эпигеномными модификациями, которые представляют собой химические изменения хроматина, определяющие доступность конкретных генов.
Исследователи также обнаружили, что при этом дендриты нейронов — разветвленные отростки, которые получают информацию от других нейронов — развивают больше шипов, что дает дополнительные доказательства того, что их связи укрепляются.
На следующем этапе ученые планируют изучить, как хроматин влияет на развитие нейродегенеративных заболеваний, связанных с потерей памяти, в первую очередь — болезни Альцгеймера.
Комментарии
Теперь они могут всю память по секундам с самого рождения восстановить?
И предков тоже
Это что же, устройство анимус из "Кредо убийцы" на шаг ближе?
Еще не.
Но обнаружили, что при записи чего-то на дискету включается магнитное поле и что-то происходит в доменчиках ее материала.
Главное, что дискетка нашлась!
Восстановить - вряд-ли, а стереть - да, думаю
Я ещё 5 лет назад понял, что эпигенетика наука будущего. Там столько всего зарыто..
Альцгеймер как официальная версия исследований, конечно, тоже ничего.
Как официальная.
Что есть по сравнению с этим идентификация вакциной? Тьфу!
А вот управление памятью...
Управление памятью давно реализовано на надмолекулярном уровне с помощью разных интересных техник и препаратов.
Гораздо страшнее управление реальностью.
Это да, но надежность не та. Точнее, универсальный критерий: цена/качество.
Здесь гораздо круче: просыпается, например, утром президент одной страны. И вдруг вспоминает, что он вчера собирался соседнюю страну в блин раскатать. Это я утрирую, конечно, но чтобы читатель оценил перспективы.
А управление реальностью это, скорее, косвенное управление ее восприятием? В обсуждаемой технологии как раз возможен переход к прямому управлению, пожалуй.
Декартова пропасть → ВСС.
Просыпается, например, утром президент одной страны. И вдруг вспоминает, что началась посевная, и его колхозу нужно срочно картошку сажать.
…а я тут (при виде «американских» (почти что британских) учёных и разработки теории, что-то там *объясняющей*) сразу вспоминаю памфлет господина Смолина.
В котором достаточно подробно разобрана проблема таковых теорий.
ЗЫ: Правильнее начать с истоков, с размышлизмов господина Пуанкаре о Времени.
И я практически уверен, что этот аспект проблемы американскими учоными был благополучно проигнорирован.
ЗЗЫ: И сюда же тов. Миронина с описанием проблемы понимания современной наукой феномена жизни.
Хотя бы на клеточном уровне.
Здесь, как часто это бывает, ученые лишь поделились наблюдением. Которое может применяться для того, чтобы попытаться что-то объяснить. Оценить существующие теории и выбрать те, которые не противоречат или противоречат наблюдению менее других. Остальное - от журналистов :о)
как теперь толерантно и транспарентно называется удар электрическим током
Если их интересовала и электрическая картина мозга тоже, то удар током - не лучшее решение.
А че они открыли?
Вроде бы давно известно что память формируется созданием новых синапсов. При сознании синапсов нервная клетка перестраивается и нарабатывает необходимые белки. Какое-то очередное очковтирателство.
Собственно, они описали наблюдения о том, как эта клетка перестраивается :о)
Дальше можно не читать.
Ну кто же так пишет??? И вроде не Британские УчОные - но и MIT lдогоняет / обгоняет NASA по научной лаже.
Этот механизм, который они описали - это причина деменции и Альцгеймера.
"Ремоделирование" - возможно, трудности перевода?
То, что они наблюдали может быть причиной деменции и Альцгеймера. И дать возможность чинить такие нарушения памяти. Но - если правильно истолковано - может использоваться и с любыми иными целами.
Мне так не показалось. Масса вопросов к методике и обоснованности выводов.
1. Как конкретно связана экспрессия определённых генов (наработка определённых белков) с конкретными воспоминаниями и (sic!) основанными на них действиями - например, повернуть налево или направо, чтобы попасть в безопасную область?
2. Почему перестройка хроматина связана именно с этим воспоминанием, а не с тем, что похлёбка 5 дней назад была замечательно вкусна или от подружки дивно пахло?
3. Перестройка хроматина происходит во многих ситуациях, например, всякий раз когда одни гены перестают экспрессироваться и начинают другие. И причин тому масса. Те же болезни. И если всякую такую перестройку пытаться связать с воспоминанием, то получается некорректно поставленная обратная задача восстановления - десятки и сотни воспоминаний (долговременных и кратковременных) наслаиваются одно на другое, как по текущему состоянию хроматина понять, а что именно запомнил/вспомнил испытуемый?
Вопросы можно продолжать, но и этих достаточно, чтобы понять уровень притязаний авторов.
На самом деле, чтобы понять притязания авторов исследования, там - в списке источников - есть прямая ссылка на оригинальную публикацию. Цитата из абстракта также под катом в комментарии ТС.
К сожалению, полный текст доступен не для всех. Но, если вы обладаете возможностью его добыть, было бы интересно на него взглянуть.
И вам спасибо!
Зайдите на sci-hub через vpn, вставьте туда это https://doi.org/10.1038/s41593-020-00717-0 , наверняка уже выложили фултекст.
Ура-ура-ура. Спасибо, добрый человек.
что-то эти исследователи напутали .
давно известно , что долговременная память связана с синтезом РНК а глиальных клетках .
а изменение ДНК нейронов и нейронных связей это скорее преобразование накопленного опыта и знаний в новый функционал , то есть обучение .
в этом смысле исследование перспективное - можно будет копировать нейронные связи . скопировал нейронные связи от лучшего математика и вот уже сам щёлкаешь уравнения . принял таблеточку и уже понимаешь ядерную физику . принял другую и ты лингвист . )
А что они напутали? Они утверждали, что РНК в этом процессе не участвует?
напутали , что изменение нейронных связей отвечает за память .
пальцем ткните где они вообще РНК упоминают .
Поясните цитатой про напутали, будьте добры?
при чём тут цитаты ? я говорю что напутали . или мне самого себя цитировать ? )
Вы можете обосновать свое утверждение. С цитированием и отсылкой к источникам информации. Это может быть интересно.
Или отказаться сделать это.
прочее же, например,
это совсем другие РНК . подучите биохимию .
:о))
Ок, я, в общем-то, и не надеялся на какой-то другой ответ.
Ни чего они толком не объяснили. Очередные понты. Перестройка хроматина - длительный процесс. А теперь Вася говорит Пете -"скажи "А", Петя - А" и весь процесс занимает секунду, две, Но при этом Пете надо запомнить звук А и произвести его. То есть быструю, кратковременную память этот процесс не объясняет ни как. Единственное полезное из статьи - это то что ученые наконец то начали приоткрывать свойства не кодируемых участков ДНК, и много интересного им еще предстоит на этом поприще. Далее, я не отрицаю, что память формируется за счет перестройки ДНК и (или) белков. Например давно известны органические соединения, которые под воздействием электрического сигнала, по сути поля, практически мгновенно (для восприятия сапиенса) перестраивают структуру - типа запоминают. На этой основе были предложены органические логические системы , по сути компьютеры. А так как наш разум и память и упр. моторикой и пр. суть взаимодействия электрических сигналов (исключая химические синапсы как коммутаторы) , то есть полей, значит и возможна аналогия этих орг. систем с живыми. Но подача открытия отвратна. Это как сказать - что ученые долго бились над загадкой движения автомобиля и наконец то поняли, что это все из за колес.. А с чего там колеса крутятся сие известно только богам..
В защиту - а много ли таких исследований, которые отвечают сразу на все вопросы?
Про подачу - уж чем богаты :о)