Брайан Фолкнер сказал: «Мы — это наши воспоминания».
Это одна из любимых цитат доцента Фреда Хорндли. Хорндли, нейробиолог из Департамента биомедицинских наук, и его лаборатория отмечают публикацию Cell Reports, в которой содержится новый взгляд на тонкости формирования и поддержания памяти.
«На подготовку этой статьи ушло 12 лет, и она была переписана 60 раз», — сказал Хёрндли. «Последняя часть работы заключалась в том, чтобы выяснить, как рассказать эту очень сложную историю».
Способность мозга сохранять память может снижаться с возрастом. Рецепторы глутамата, наиболее известные сигнальные молекулы в мозге, играют ключевую роль в кодировании памяти. И поддержание количества рецепторов глутамата, присутствующих в синапсе или соединении между двумя нервными клетками, вероятно, определяет, сохраняется ли память или нет.
«Долгое время считалось, что весь этот процесс просто регулируется синапсом», — сказал Хёрндли. В 2009 году он начал более тщательно исследовать, как глутаматные рецепторы попадают в синапсы . Пытаясь понять, как это достигается, его команда обнаружила новую роль каркасной молекулы, которая, казалось, играет неизвестную до сих пор роль в транспорте глутаматных рецепторов.
Объединив предыдущие знания об этом каркасе и то, что Хорндли недавно обнаружил о том, как нейроны регулируют транспорт, его команда обнаружила, что в синапсе происходят два клеточных сигнала. И для того, чтобы произошел перенос, эти сигналы должны были произойти одновременно или в тесной последовательности.
«По сути, мы обнаружили, как два сигнала, связанные с памятью, контролируют транспорт, что в конечном итоге влияет на память», — сказал Хорндли. «И как только мы организовали все вокруг того, как эти два сигнала объединяются, мы знали, как рассказать историю».
Обманчиво простой организм способствует развитию нейронауки
Лаборатория Хорндли изучает клеточные сигнальные механизмы синаптического обслуживания и памяти путем прямого наблюдения за C. elegans, прозрачным червем с 302 нейронами, полной синаптической картой и очень короткой продолжительностью жизни. Этот скромный червь предоставляет лабораториям, подобным лаборатории Хорндли, обширную библиотеку генетических инструментов, которая позволяет им глубоко погрузиться в молекулярные механизмы обучения и памяти.
«Эти исследования проводятся на полностью живом и неповрежденном черве, который имеет полную нервную систему и не пострадал во время исследования, что позволяет нам увидеть, что происходит на молекулярном уровне », — сказал Хорндли. «Для меня, когда я был студентом, было переломным моментом узнать, что мы можем находить и изучать гены и структуры, обнаруженные у людей, в этих гораздо более простых организмах — тот факт, что мы можем это сделать, просто сногсшибателен».
Лаборатория Хорндли продолжает исследовать, как различные сигналы контролируются и работают в синапсе. Обладая более совершенными инструментами и пониманием того, как работают эти процессы, они надеются внести свой вклад в более надежный рабочий массив знаний о том, как поддерживать память.
