Ученые открыли прямой путь к формированию долговременной памяти, минуя память кратковременную

Исследователи из Института нейронаук Макса Планка во Флориде обнаружили новый путь формирования долгосрочных воспоминаний, который ставит под сомнение фундаментальные представления о формировании памяти.

Их исследование показало, что долгосрочные воспоминания могут формироваться без предварительного создания кратковременных воспоминаний. Это открытие меняет наше понимание формирования памяти и может иметь значительные последствия для лечения расстройств памяти. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Neuroscience, позволяют предложить новые подходы к сохранению долгосрочной памяти у пациентов с нарушениями кратковременной памяти.

“Это открытие сродни обнаружению секретного пути к постоянной галерее в мозге”, — объясняет доктор Мён Ын Шин, первый автор исследования. “Предыдущие теории предполагали, что воспоминания линейно перемещаются от краткосрочного к долгосрочному хранению, но данное исследование показывает, что существует параллельный путь”.

Команда исследователей разработала инновационную оптогенетическую технику для временной деактивации CaMKII, фермента, имеющего решающее значение для формирования кратковременной памяти. Используя этот инструмент, они провели эксперименты с мышами в условиях, которые вызывали поведение избегания.

Когда CaMKII ингибировали, мыши не помнили о пугающем опыте уже через час, что свидетельствует о блокировке формирования кратковременной памяти. Однако те же самые мыши демонстрировали четкую память об этом опыте спустя несколько дней, недель и даже месяцев. Через день, неделю или даже месяц эти мыши меняли свое поведение, избегая тех мест, где они раньше испытывали страх. Это неожиданное открытие доказывает, что долгосрочные воспоминания могут формироваться независимо от процессов кратковременной памяти.

“Поначалу мы были весьма удивлены этим наблюдением, поскольку оно не соответствовало тому, как, по нашему мнению, формируются воспоминания. Мы не думали, что возможно иметь долгосрочную память о событии без кратковременной памяти. Однако, когда мы повторили эти эксперименты и использовали множество инструментов и подходов для проверки наших выводов, мы убедились в этом”, – говорит доктор Шин.

Исследование было сосредоточено на обучении мышей на основе страха, что может ограничить его прямое применение к другим типам памяти. Кроме того, хотя исследование демонстрирует существование альтернативного пути, точный механизм пока остается неизвестным. Доктор Риохей Ясуда, научный директор Института нейронаук Макса Планка во Флориде, говорит, что команда сейчас изучает, как работает этот недавно открытый путь.

“Мы с нетерпением ждем, что нам удастся узнать, что это может означать для сохранения долгосрочной памяти, даже если кратковременная память нарушена в результате старения или когнитивных расстройств”, – говорит Ясуда.

Исследование Shin, M.E., Parra-Bueno, P. & Yasuda, R. Formation of long-term memory without short-term memory revealed by CaMKII inhibition. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-024-01831-z