Исследование «пожилых» морских улиток показало, как нервные клетки отказывают при обучении

Новое исследование морских улиток выявило первые клетки нервной системы, которые выходят из строя в процессе старения. Результаты учёных из Школы морских и атмосферных наук Розенштиля Университета Майами важны для лучшего понимания механизмов возрастной потери памяти у людей.

Учёные провели эксперименты с рефлексом отдергивания хвоста у выращенных в неволе калифорнийских аплизий (Aplysia californica), чья продолжительность жизни составляет один год. Этот организм — распространённая нейробиологическая модель для изучения функций нервной системы. Исследователи изучили две возрастные группы улиток: половозрелых и старых. Известно, что с возрастом этот рефлекс у животного замедляется, ослабевает и в итоге исчезает.

Учёные измеряли обучаемость реакции хвоста на электрический разряд, чтобы определить закономерности старения как в сенсорных нейронах (нервных клетках, воспринимающих прикосновение к хвосту), так и в моторных нейронах (которые подают сигнал мышцам хвоста на сокращение).

«В предыдущем исследовании, посвящённом выявлению первых клеток нервной системы, выходящих из строя при старении этого рефлекса, мы обнаружили, что именно старение сенсорных нейронов приводит к старению всей цепи», — сказала Линн Фибер, доцент кафедры морской биологии и экологии Школы Розенштиля. — «Здесь мы изучили работу сенсорных и моторных нейронов в кратковременной памяти и обнаружили, что у старых аплизий оба типа нейронов работали хуже».

В обучающем эксперименте (сенситизации) каждое животное подвергали повторяющемуся стимулу разной интенсивности, чтобы оценить его реакцию. Эксперимент должен был привести к сильному сокращению хвоста в ответ на прикосновение — результату выученной реакции животного на более интенсивный стимул (в данном случае удар током).

Результаты показали, что кратковременная сенситизация на прикосновение к хвосту отсутствовала у старых Aplysia californica. Сенсорные и моторные нейроны были затронуты старением специфическим образом, что привело к неспособности старых животных к обучению.

«Неспособность этих животных к обучению сенситизации может быть связана с неспособностью их стареющих нейронов реагировать на химические мессенджеры», — сказала Фибер.