Когда мозг формирует память о новом опыте, нейроны, называемые клетками инграммы, кодируют детали воспоминаний и позже активируются, когда мы их вспоминаем. Новое исследование MIT показывает, что этот процесс контролируется крупномасштабным ремоделированием хроматина клеток.
Это ремоделирование, которое позволяет конкретным генам, участвующим в хранении воспоминаний, становиться более активными, происходит в несколько этапов, охватывающих несколько дней. Изменения плотности и расположения хроматина, сильно сжатой структуры, состоящей из ДНК и белков, называемых гистонами, могут контролировать, насколько активны определенные гены в данной клетке.
«Эта статья является первой, которая действительно раскрывает этот загадочный процесс активации различных волн генов и каков эпигенетический механизм, лежащий в основе этих различных волн экспрессии генов», - говорит Ли-Хуэй Цай, директор Института Пикауэра Массачусетского технологического института. Обучение и память и старший автор исследования.
Асаф Марко, постдок из Массачусетского технологического института, является ведущим автором статьи, которая сегодня публикуется в журнале Nature Neuroscience.
Эпигеномный контроль
Клетки энграммы находятся в гиппокампе, а также в других частях мозга. Многие недавние исследования показали, что эти клетки образуют сети, связанные с определенными воспоминаниями, и эти сети активируются, когда эта память вызывается. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе кодирования и восстановления этих воспоминаний, недостаточно изучены.
Нейробиологам известно, что на самой первой стадии формирования памяти гены, известные как немедленные ранние гены, включаются в инграммах, но эти гены вскоре возвращаются к нормальному уровню активности. Команда Массачусетского технологического института хотела изучить, что происходит позже в процессе, чтобы координировать долгосрочное хранение воспоминаний.
«Формирование и сохранение памяти - очень деликатное и скоординированное событие, которое длится часы и дни, а может и месяцы - мы не знаем наверняка», - говорит Марко. «Во время этого процесса происходит несколько волн экспрессии генов и синтеза белка, которые делают связи между нейронами сильнее и быстрее».
