Плоские черви теряют головы, но не воспоминания: исследование обнаружило хранение памяти вне мозга

Биологи из Университета Тафтса с помощью новых автоматизированных методов обучения и тестирования обнаружили, что планарии (плоские черви) хранят память вне своего мозга. Если их головы удалить, черви, по-видимому, могут передать эти воспоминания вновь сформированному мозгу в процессе регенерации.

Работа, опубликованная в Journal of Experimental Biology, может помочь раскрыть секреты того, как воспоминания могут кодироваться в живых тканях.

Планарии обладают замечательной способностью быстро отращивать новые части тела. Исследования десятилетней давности уже предполагали, что память может сохраняться после регенерации мозга. Новые автоматизированные системы обучения, разработанные исследователями, позволяют объективно и количественно изучать долговременную память планарий.

Эксперимент с обучением

Исследователи работали с планариями вида Dugesia japonica. Одна группа жила в контейнерах с текстурированным дном, другая — в гладких чашках Петри. Черви, которые естественным образом избегают света, затем тестировались на готовность есть печень в освещенном квадранте на дне чашки с шероховатой текстурой.

Автоматизированный видеоанализ показал, что группа, привыкшая к шероховатому дну, преодолевала aversion к свету значительно быстрее и проводила больше времени, питаясь в освещенном пространстве, чем непривыкшая группа.

Регенерация после удаления головы

Затем обеим группам червей удалили головы и поместили в гладкую среду, пока их головы регенерировали. Через две недели полностью регенерировавших червей снова протестировали.

Черви, регенерировавшие из "обученной" группы, были лишь немного быстрее в питании при свете. Однако, когда обеим группам дали краткую повторную сессию кормления в текстурированной среде, а через четыре дня снова протестировали, планарии из "обученной" группы были значительно быстрее, чем черви из "необученной" группы. Это показало, что они сохранили распознавание связи между этим типом поверхности и безопасной средой для питания.

Механизм памяти

То, как именно это воспоминание сохранялось и восстанавливалось, остается неясным. Исследователи предполагают, что следы памяти об усвоенном поведении хранились вне мозга и были "отпечатаны" на вновь регенерированном мозге с помощью еще не идентифицированных механизмов.

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить основу взаимодействий между регенерирующей центральной нервной системой и удаленными соматическими тканями, а также механизм, с помощью которого конкретные воспоминания кодируются в физических изменениях мозга и тела.