Мембраны нейронов как ключ к памяти: новое открытие нейробиологов

Нейробиологи уже идентифицировали различные области мозга, в которых хранятся воспоминания, например, гиппокамп в средней части мозга, неокортекс в верхнем слое мозга и мозжечок в основании черепа. Однако еще предстоит понять молекулярные механизмы, связанные с памятью и обучением. Исследование международной группы ученых предполагает, что память может располагаться в мембранах нейронов, сообщает iflScience. Научная статья вышла в PNAS.

Нейроны являются основными рабочими единицами мозга. За обучение и память отвечают соединение двух нейронов, синапс, и химия, происходящая между синапсами, в пространстве, называемом синаптической щелью. Синапс состоит из двух мембран: одна связана с пресинаптическим нейроном, который передает информацию, а другая связана с постсинаптическим нейроном, который получает информацию. Каждая мембрана состоит из двойного липидного слоя, содержащего белки и другие биомолекулы.

Изменения, происходящие между этими двумя мембранами, синаптическая пластичность, являются основным механизмом обучения и памяти. Основной способ обработки и хранения информации мозгом — это долгосрочные изменения в синапсах.

В новом исследовании обнаружилось, что электрическая стимуляция двойного липидного слоя может вызвать долгосрочные изменения. Долговременная пластичность сохранялась в течение почти 24 часов без какой-либо дополнительной стимуляции. Это говорит о том, что нейронная мембрана действительно может отвечать за хранение памяти.

Двойной липидный слой также может служить платформой для нейроморфных вычислений, в которых компоненты памяти компьютера моделируются по структуре и функциям человеческого мозга. Выяснение того, где и как в мозгу хранится память поможет в разработке новых методов лечения таких болезней Альцгеймера, Паркинсона и т.п.