luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Нейробиологи открыли молекулярный механизм формирования воспоминаний



Когда мозг формирует воспоминания о новом опыте, энграммные клетки кодируют детали и вызывают их в памяти, когда мы пытаемся вспомнить о каком-либо прошлом событии. Ученые из США впервые показали, как активируются различные гены и что за эпигенетический механизм лежит в основе различных волн экспрессии генов.

Энграммные клетки находятся в гиппокампе и других частях мозга. Ряд недавних исследований показал, что эти клетки формируют сети, связанные с определенными воспоминаниями, и эти сети активируются, когда воспоминание вновь вызывают в памяти. Однако, молекулярный механизм этого процесса ученые понимают не до конца.

Нейробиологи знают, что на самой первой стадии формирования памяти так называемые непосредственно ранние гены превращаются в энграммные клетки, но вскоре снова возвращаются к нормальному уровню активности. Ученые из MIT хотели понять, что происходит в процессе координации долгосрочного хранения воспоминаний. Они предположили, что эти волны могут контролироваться эпигенетическими модификациями, то есть химическими изменениями хроматина, сообщает MIT News.

Для этого они использовали генетически измененных мышей, у которых энграммные клетки в гиппокампе были помечены флуоресцентным белком. Они получали слабый удар током, который грызуны научились ассоциировать с клеткой, где это происходило. Когда воспоминания оформлялись, клетки гиппокампа начинали светиться.

Отслеживая светящиеся нейроны, ученые наблюдали, как в самую первую стадию после формирования воспоминания многие регионы ДНК претерпевали изменения хроматина. В них он становился менее плотным, а ДНК — более доступной. К удивлению исследователей, почти все эти регионы находились в участках ДНК, где не было генов. Эти участки содержали некодирующие последовательности — энхансеры. На этой стадии изменения хроматина не оказывали никакого эффекта на экспрессию генов.

Затем ученые проанализировали энграммные клетки через пять дней после формирования памяти. Оказалось, что воспоминания усилились, а трехмерная структура хроматина изменилась. Экспрессии генов все еще не было, но подготовка к ней шла.

Затем ученые вернули мышей в клетку, где их били током, чтобы реактивировать воспоминания. У этих животных произошел всплеск экспрессии генов, многие из которых участвуют в синтезе белков у синапсов, помогая нейронам укреплять связи с другими нейронами. Также ученые обнаружили, что у нейронных дендритов появляется больше отростков, что также указывает на укрепление связей.

«Это первое исследование, которое показывает на молекулярном уровне, что эпигеном может быть подготовлен к использованию. Сначала нужно подготовить энхансеры, но их готовности недостаточно. Нужно, чтобы эти регионы физически взаимодействовали с генами, это вторая фаза, — пояснил Асаф Марко, ведущий автор статьи. — Теперь мы понимаем, что трехмерная архитектура генома играет очень важную роль в координации экспрессии генов».

Tags: мозг
Subscribe

Posts from This Journal “мозг” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 11
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 7 comments