Заглядывая в разум червя: как формируются воспоминания
Исследователи из Доннелли-центра выяснили, что явление блокировки памяти (Kamin blocking) связано не с проблемами формирования воспоминаний, как считалось ранее, а с их извлечением — по крайней мере, у червей C. elegans.
Что такое блокировка памяти?
Это психологический феномен, впервые описанный у крыс в 1960-х годах. Он возникает, когда животное, уже научившееся реагировать на один стимул (например, звук), не может научиться реагировать на другой (например, вспышку света), если они предъявляются одновременно.
- Пример: Если с детства ассоциировать песню фургончика с мороженым, то добавление к нему мигающей зелёной лампы не создаст новой ассоциации. Первый сигнал (песня) уже полностью предсказывает событие.
Эксперимент на червях C. elegans
Чтобы изучить механизм, исследователи впервые показали, что блокировка памяти существует у червей.
- Обучение: Червей обучали ассоциировать чувство голода либо со вкусом соли, либо с запахом бензальдегида (пахнет миндалем). После обучения черви начинали избегать эти вещества.
- Блокировка: Червей, обученных избегать бензальдегида, затем подвергали воздействию бензальдегида вместе с солью. После этого, когда им предлагали только соль, они всё равно ползли к ней (и наоборот). Второй стимул был заблокирован.
Ключевое открытие: память формируется, но не извлекается
Используя червей с флуоресцентно меченым белком EGL-4 (необходимым для обучения на запахе бензальдегида), учёные обнаружили:
- Во время блокировки белок EGL-4 перемещался внутри обонятельной нервной клетки точно так же, как и при нормальном обучении.
- Это указывает, что воспоминание сформировалось, но червь не мог его извлечь — он "забыл" о нём.
Дэниел Мерритт: "Наши данные показывают, что память формируется, но выражение поведения каким-то образом подавлено".
Это противоречит классической трактовке, согласно которой для обучения необходим элемент новизны или "неожиданности".
Значение и перспективы
- Блокировка памяти — важный механизм обучения через фокусировку на новизне. Его нарушения выражены у людей с шизофренией.
- Простая нервная система C. elegans (всего 302 нервные клетки) и обширный генетический инструментарий позволяют изучать процесс на молекулярном уровне.
- Эффект блокировки у червей длится около 4 часов. Следующая задача — выяснить, какие части "мозга" червя интегрируют реакции на обучение соли и бензальдегиду.
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.