Ново проучване разкрива как детските спомени се променят на клетъчно ниво в мозъка

Спомняте ли си какво сте закусвали вчера? Или кога за първи път се качихте на влакче в увеселителен парк? Способността ни да създаваме специфични спомени е очарователен аспект на човешкото познание, но задавали ли сте си въпроса как мозъкът ни развива тази забележителна способност?

Изследователи от Болницата SickKids учебна болница в Торонто, Онтарио, Канада направиха важна стъпка към разгадаването на тази загадка. В едно от първите предклинични проучвания, в което се изследва развитието на паметта при млади хора, те може би са открили молекулярна причина за промените в паметта в ранна детска възраст.

Когато мислим за памет, често си представяме спомени, основани на събития, известни също като епизодични спомени. Тези спомени са свързани с конкретен контекст и ни позволяват да си спомняме преживяванията ярко.

При малките деца обаче спомените са по-общи или „същностни“. Тези общи спомени обикновено не са свързани с конкретен контекст.

Под ръководството на д-р Пол Франкленд и Шина Джоселин, старши учени в програмата за неврология и психично здраве в SickKids, изследователският екип публикува тази седмица новаторското си проучване в списание Science.

Те успешно идентифицираха молекулярните механизми, които са в основата на прехода от гестоподобна към епизодична памет при мишки. Това откритие може да има широко значение за изследванията на детското развитие и да хвърли светлина върху състояния, които засягат мозъка, вариращи от разстройство от аутистичния спектър до сътресение на мозъка.

„Изследователите изучават как се развива епизодичната памет от десетилетия, но благодарение на разработването на прецизни клетъчни интервенции сега за първи път успяхме да проучим този въпрос на молекулярно ниво.“

казва д-р Франкленд

Енграмите – следите от паметта ни

Екипът прави забележително откритие за състава на следите от паметта, известни още като енграми. При възрастните енграмите се състоят от 10 до 20 процента от невроните.

При малките деца обаче тези енграми са два пъти по-големи – от 20 до 40 процента от невроните допринасят за един спомен, но какво причинява тази промяна?

В хипокампуса, мозъчна област от решаващо значение за ученето и паметта се намират различни видове неврони, включително инхибиторни клетки, наречени парвалбумин-експресиращи (PV) интерневрони.

Тези интерневрони играят жизненоважна роля в ограничаването на размера на енграмите и в осигуряването на специфичност на паметта. Изследователите откриват, че със съзряването на тези интерневрони паметта преминава от обща към по-специфична форма, като енграмите се формират в подходящ размер.

Водени от своите открития, изследователите решават да се задълбочат и да проучат основната причина за тази промяна. Те използват технология за вирусен трансфер на гени, разработена от д-р Александър Дитятев от Немският център за невродегенеративни заболявания.

Изследванията им разкриват, че около PV интерневроните в хипокампуса се развива плътна извънклетъчна матрица, наречена периневронна мрежа. Тя предизвиква тяхното съзряване. Следователно тази промяна в структурната среда на мозъка оказва влияние върху начина, по който се създават енграмите и се съхраняват спомените.

Д-р Джоселин обяснява:

„След като идентифицирахме периневронната мрежа като ключов фактор за съзряването на интерневроните, успяхме да ускорим развитието на мрежата и да създадем специфични епизодични, а не общи спомени при млади мишки.“

Последиците от това изследване се простират отвъд разбирането ни за развитието на паметта. Тези открития сега допринасят за продължаващите изследвания на детското развитие в SickKids и Университета в Торонто.