Исследователи обнаружили свидетельства памяти в мозге певчих птиц
Когда зебровая амадина слышит новую песню от представителя своего вида, этот опыт меняет экспрессию генов в её мозге неожиданным образом. Последовательное включение и выключение тысяч генов после прослушивания новой мелодии даёт новое представление о памяти в мозге певчих птиц.
Это открытие, подробно описанное в Proceedings of the National Academy of Sciences, стало неожиданностью. Исследователи не ожидали увидеть вовлечённость такого количества генов и предполагали, что любые изменения в активности генов быстро исчезнут.
Эксперименты выявили три различных профиля экспрессии генов в мозге:
- Типичный для птицы, сидящей в тишине в одиночестве.
- Появляющийся сразу после того, как птица слышит запись песни — но только если песня для птицы новая.
- Формирующийся спустя 24 часа, после того как песня стала знакомой.
В исследовании каждая птица содержалась в тихой изоляции перед тем, как услышала запись новой песни, которая затем повторялась каждые 10 секунд в течение трёх часов.
Учёные сделали широкий снимок активности генов в мозге. С помощью ДНК-микрочипового анализа они измерили изменения в уровнях матричных РНК (mRNA) в слуховой передней части мозга амадин, подвергшихся воздействию новой песни. Всплеск или падение количества mRNA в клетках мозга после стимула показывает, как мозг реагирует.
Было обнаружено, что некоторые гены повышали активность (upregulated) в течение 30 минут после воздействия новой песни, включая множество факторов транскрипции. Многие другие гены, включая кодирующие ионные каналы, снижали активность (downregulated). Это может быть одним из способов, которым мозг ослабляет реакцию на сильный стимул, защищаясь от чрезмерного возбуждения.
Через 24 часа после первоначального стимула картина активированных генов полностью отличалась от первоначального ответа. Те гены, которые были первоначально активированы или подавлены, вернулись к исходному уровню, и была задействована новая сеть генов. Основное внимание в этой новой сети, по-видимому, уделяется регуляции энергетического метаболизма, что говорит о продолжающейся активной работе мозга.