Шведские исследователи из Университета Упсалы вместе с бразильскими сотрудниками обнаружили новую группу нервных клеток, которые регулируют процессы обучения и памяти. Эти клетки действуют как привратники и несут рецептор никотина, который может объяснить нашу способность запоминать и сортировать информацию.
Открытие привратников, которые являются частью сети памяти вместе с несколькими другими нервными клетками в гиппокампе, открывает новые фундаментальные знания об обучении и памяти. Исследование опубликовано сегодня в журнале Nature Neuroscience.
Гиппокамп – это область мозга, которая важна для объединения информации в воспоминания и помогает нам узнавать новое. Недавно обнаруженные нервные клетки-привратники, также называемые клетками OLM-alpha2, объясняют, как поток информации контролируется в гиппокампе.
"Известно, что никотин улучшает когнитивные процессы, включая обучение и память, но это первый случай, когда идентифицированная популяция нервных клеток связана с действием никотина", говорит профессор Клас Кулландер из Scilifelab и Упсальского университета.
Люди думают, учатся и запоминают с помощью нервных клеток, посылающих сигналы друг другу. Некоторые нервные клетки отправляют сигналы далеко в другие области мозга, в то время как другие нейроны отправляют сигналы в той же области. Местные нервные цепи в гиппокампе обрабатывают впечатления и превращают некоторые из них в воспоминания. Но как это работает? И как никотин может улучшить этот механизм?
Новое исследование буквально проливает новый свет на этот интригующий механизм.
"Мы использовали новую технологию под названием оптогенетика, в которой свет используется для стимуляции выбранных нервных клеток. Мы были поражены, когда обнаружили, что световая активация клеток-привратников изменяет поток информации в гиппокампе так же, как никотин", объясняет соавтор Ричардсон Леао.
Исследования на мышах показали, что клетки-привратники соединяются с основной клеткой гиппокампа. Активные ячейки привратника отдают приоритет сигналам локальной цепи, поступающим в основную ячейку, в то время как неактивные ячейки привратника позволяют вводить сигналы от удаленных целей. Никотин активирует клетку привратника, тем самым отдавая приоритет формированию воспоминаний через локальные входы.
Затем ученые хотят проверить, какие типы памяти и обучения могут быть выбраны при активации ячеек-привратников. Обладая такими знаниями, можно будет стимулировать эти нервные клетки искусственными средствами, например, с помощью селективных никотиноподобных препаратов, для улучшения памяти и обучения у людей.
"В идеале хотелось бы получить доступ к положительному влиянию никотина на способность гиппокампа обрабатывать информацию, но без создания сильной никотиновой зависимости, которая заставляет курильщиков пристраститься к вдыханию опасного табачного дыма", говорит Клас Кулландер.