Исследование впервые доказывает существование независимых систем рабочей памяти у животных

Новое исследование из Университета Индианы может помочь предотвратить трату сотен миллионов долларов, ежегодно выделяемых на разработку методов лечения болезни Альцгеймера, на неправильные мишени, связанные с памятью.

Статья, опубликованная в Current Biology, впервые подтверждает, что ключевой аспект человеческой памяти, нарушаемый при расстройствах памяти, существует и у доклинических животных моделей, которые влияют на основные решения в разработке лекарств.

Результаты исследования, потребовавшего более года интенсивного сбора и анализа данных, могут иметь важное значение для фармацевтических компаний. Выбор менее релевантных данных на ранних этапах может привести к дорогостоящим ошибкам позже в «трансляционном конвейере», связывающем фундаментальную науку с новыми методами лечения.

«Существует огромная история неудач в трансляции при расстройствах памяти, вызванных попытками компаний разработать препараты на основе терапий, которые работают на доклинических животных моделях, но затем терпят неудачу на ранних клинических испытаниях», — сказал Джонатон Кристал, руководитель исследования. «Мы работаем над созданием более сильных доклинических моделей тех типов систем памяти, которые нарушены при заболеваниях человека».

Выводы особенно актуальны на фоне недавнего увеличения федеральным правительством США финансирования исследований болезни Альцгеймера на 60% (на $350 млн). В настоящее время не существует лечения, способного остановить или обратить вспять долгосрочные эффекты болезни Альцгеймера, которой, по оценкам, страдают 5,3 млн человек только в США.

Эксперимент с крысами

Исследование IU, проведенное на крысах, впервые показывает, что животные обладают двумя независимыми ресурсами рабочей памяти — способностью запоминать больше информации из двух категорий по сравнению с одной. У людей рабочая память состоит из двух ресурсов: для визуальной и слуховой информации.

Чтобы проверить эти формы памяти у животных, команда Кристала предложила крысам запоминать запахи и пространственную информацию:

• Пространственная память: поиск пищевых гранул в восьмирукавном лабиринте.
• Память на запахи: поиск гранул в контейнерах с ароматами до 100 обычных специй, где еду давал только новый запах.

В ходе многочисленных испытаний было последовательно показано, что крысы могут вспомнить значительно больше деталей в комбинации (запахи и пространство) по сравнению с попыткой запомнить один тип информации.

«Мы наблюдали высокий уровень производительности, потому что животные кодировали информацию в двух выделенных ресурсах памяти, — сказал Кристал. — Это определяющее свойство рабочей памяти у людей; и впервые мы показали, что у животных также есть это свойство независимых систем памяти».

Значение для исследований болезни Альцгеймера

Результаты также предполагают, что эта форма памяти возникла в эволюции гораздо раньше, чем считалось.

Исторически почти все исследования генетики болезни Альцгеймера зависели от изучения пространственной памяти, так как такие эксперименты проще проводить. Однако методы лечения, основанные исключительно на данных о пространственной памяти, вряд ли затронут самое болезненное в расстройствах памяти. Критически важно исследовать и более сложные формы памяти, включая рабочую.

«То, что исследователи делают сейчас, похоже на разработку плана по созданию препарата, который, если потратить миллиарды долларов, поможет вашей бабушке найти очки для чтения или ключи от машины, — сказал Кристал. — Эти симптомы не являются наиболее изнурительным аспектом болезни Альцгеймера. Нам нужны решения, которые устранят неспособность вспомнить важные вещи, такие как воспоминания о прошлом или личные беседы с друзьями и семьей, чья потеря так огорчает страдающих от болезни и их близких».