Не только мозг, но и поджелудочная железа помнит, как мы питались в прошлом
«Обучение и память обычно ассоциируются только с клетками мозга, но наше исследование показывает, что другие клетки организма тоже могут учиться и формировать память», — объясняет Николай Кукушкин из Нью-Йоркского университета, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Communications.
Для того чтобы лучше понять, помогают ли клетки, не относящиеся к головному мозгу, формировать память, ученые воспользовались давно известным неврологическим свойством — эффектом разброса, который показывает, что мы лучше запоминаем информацию, если изучаем ее через определенные промежутки времени, а не за один интенсивный сеанс.
Память вне мозга
Ученые воспроизвели процесс обучения во времени, изучив в лаборатории два типа немозговых клеток человека (один из нервной ткани, другой — из ткани почки). Ученые подвергли клетки воздействию различных химических сигналов — точно так же, как клетки мозга подвергаются воздействию нейротрансмиттеров, когда мы изучаем новую информацию.
В ответ немозговые клетки включили «ген памяти» — тот самый ген, который включается в клетках мозга, когда они обнаруживают закономерность в информации и перестраивают свои связи, чтобы сформировать воспоминания.
Чтобы контролировать процесс запоминания и обучения, ученые сконструировали клетки, не относящиеся к мозгу, так, чтобы они вырабатывали светящийся белок, который показывал, когда ген памяти включен, а когда выключен.
Результаты показали, что эти клетки способны определять, когда химические импульсы, имитирующие всплески нейромедиатора в мозге, повторяются, а не просто продлеваются — точно так же, как нейроны в нашем мозге могут регистрировать, когда мы учимся с перерывами, а не заучиваем весь материал за один подход. В частности, когда импульсы подавались через определенные промежутки времени, клетки включали «ген памяти» сильнее и на более длительное время, чем когда то же самое воздействие оказывалось без перерывов.
«Это отражает эффект разброса в действии», — говорит Кукушкин. — «Это показывает, что способность обучаться на основе интервального повторения не является уникальной для клеток мозга, а, по сути, может быть фундаментальным свойством всех клеток».
Исследователи добавляют, что полученные результаты не только предлагают новые способы изучения памяти, но и указывают на потенциальную пользу для медицины.
«Это открытие дает возможности для понимания того, как работает память, и может привести к лучшим способам обучения и лечения проблем с памятью», — отмечает Кукушкин. — «В то же время оно предполагает, что в будущем мы должны будем относиться к своему телу более серьезно, например, учитывать, что наша поджелудочная железа помнит о том, как мы питались в прошлом, чтобы поддерживать здоровый уровень глюкозы в крови, или учитывать, что раковая клетка помнит о том, как проходила химиотерапию».