Дендритные шипики: ключ к пониманию того, как воспоминания связываются во времени

Новое исследование показывает, что воспоминания, сформированные близко по времени, физически связываются в мозге не в телах нейронов, а в их ветвистых отростках — дендритах. Это объясняет, почему события одного дня кажутся связанными, а события разных недель — отдельными.

Исследование на мышах с использованием продвинутых методов визуализации (включая миниатюрные микроскопы) показало, что воспоминания хранятся в дендритных компартментах. Формирование одного воспоминания подготавливает затронутые дендриты к захвату новой информации, поступающей в течение следующих нескольких часов, связывая таким образом воспоминания, сформированные близко по времени.

«Если представить нейрон как компьютер, то дендриты — это как крошечные компьютеры внутри него, каждый из которых выполняет свои собственные вычисления», — сказала ведущий автор Мегха Сехгал, доцент психологии в Университете штата Огайо.

Исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, сосредоточилось на ретросплениальной коре (RSC), области мозга, критически важной для пространственной и контекстуальной памяти. Когда мышей подвергали воздействию двух разных сред в течение короткого периода, воспоминания об этих пространствах становились связанными. Если мышь получала легкий удар током в одном из пространств, она замирала от страха в обеих средах.

Наблюдения на дендритном уровне показали, что формирование новых воспоминаний запускает добавление кластеризованных дендритных шипиков — крошечных выступов на дендритах, где происходит коммуникация нейронов. Кластеры шипиков, сформированные после первого воспоминания, с большей вероятностью привлекали новые шипики во время второго, близкого по времени воспоминания, физически связывая эти переживания в мозге.

Используя оптогенетику (технику контроля нейронов с помощью света), команда подтвердила роль дендритов. Реактивация конкретных дендритных сегментов, активных во время формирования памяти, позволила связать в остальном несвязанные воспоминания.

Это открытие не только расширяет понимание формирования памяти, но и открывает новые возможности для изучения расстройств, связанных с памятью, таких как болезнь Альцгеймера.