Когда человек получает какой-либо новый опыт или знание, его мозг кодирует память, изменяя связи между теми или иными нейронами. Этот процесс требует включения множества генов, но американские ученые из института неврологии при Массачусетском технологическом институте определили своеобразный мастер-ген, который управляет этим процессом.
Результаты, описанные в сегодняшнем номере научного журнала Science, позволяют раскрыть некоторые молекулярные основы функционирования памяти, а также могут помочь неврологам в точном определении положения тех или иных воспоминаний в головном мозге человека.
Группа специалистов из Массачусетса сконцентрировалась на исследованиях гена Npas4, так как ранее было установлено, что организм включает именно его во время получения нового опыта или знаний. Активность данного гена была особенно высока в гиппокампе - отделе головного мозга, отвечающем за формирование долговременных воспоминаний. Специалисты установили, что Npas4 включает ряд других генов, которые изменяют внутренние мозговые соединения, регулируя работу синапсов и нейронов.
Для расследования генетических механизмов формирования памяти, исследователи проверяли такой известный механизм формирования памяти, как "контекстное кондиционирование страха". В экспериментах лабораторные мыши получали мягкий электрический разряд, когда входили в заданную камеру, в итоге спустя несколько разрядов током, грызуны перестали входить в указанное помещение, понимая, что за этим действием последует разряд.
В рамках практических наблюдений было установлено, что Npas4 включался на самых первых этапах когнитивного процесса, затем специалисты установили конкретную цепочку генов-транскрипторов, которые включались для формирования воспоминаний. Также было установлено, что активация Npas4 всегда начинается с гиппокампа, точнее его региона CA3, отвечающего за быстрое обучение.
В опубликованном отчете говорится, что специалисты установили мастер-ген, а также конкретные отделы головного мозга, отвечающие за формирование памяти и в будущем на базе этих знаний можно будет более подробно исследовать особенности работы механизма памяти и бороться с ее расстройствами.
На сегодня неврологи и генетики установили лишь несколько генов, включаемых по цепочке от Npas4, однако учитывая сложность процесса памяти и познания, исследователи полагают, что таких производных генов может быть несколько сотен. Также установлено, что ген Npas 4 одновременно является еще и фактором транскрипции, то есть он контролирует копирование других генов в РНК. Проведенные эксперименты показали, что Npas4 связывается с рядом специфических генов, а также отвечает за взаимодействие с ферментом РНК-полимеразы II, копирующей генетические данные.
Источник: CyberSecurity
|
