Как мозг решает, что помнить, а что забыть? Ученые раскрыли систему

Ученые из Рокфеллеровского университета, США, описали механизм, который меняет представление о том, как мозг сортирует и сохраняет информацию. Вместо единого «переключателя» между краткосрочной и долговременной памятью существуют несколько программ, запускающихся в разных регионах мозга — от гиппокампа до таламуса и коры.

Каждая программа работает в своем ритме и определяет, какие события станут частью биографии, а какие растворятся.

Как работает память человека

Ранее классическая научная модель делила память между гиппокампом, отвечающим за недавние события, и корой, где хранятся устойчивые воспоминания. Но она не объясняла, почему одни следы сохраняются надолго, а другие исчезают.

• Новая работа показывает: долговременная память формируется пошагово. Таламус играет роль фильтра, определяя, какие эпизоды вообще переходят на следующий уровень обработки.

Для проверки этой гипотезы исследователи использовали VR-среду для мышей, варьируя частоту повторения задач. Так они получили воспоминания разной силы и смогли проследить, какие молекулы включаются при длительном хранении. Затем CRISPR-эксперименты подтвердили: если отключить некоторые генные регуляторы, память ослабнет именно на поздних этапах.

Команда специалистов выделила три ключевых фактора.

1. Camta1 участвует в сохранении раннего следа и поддерживает связь между таламусом и корой.
2. Tcf4 включается позже и укрепляет межклеточные контакты, делая память устойчивее.
3. Ash1l из семейства гистонов помогает перестраивать хроматин — запускает долгосрочное закрепление.

Эти молекулы не нужны для первоначального формирования воспоминания, но без них оно быстро исчезает.

Исследователи называют такую систему «сеткой таймеров»: одни срабатывают быстро и также быстро гаснут, другие включаются медленно, но гарантируют долговременное хранение. Повторение опыта — аналог его значимости — активирует более поздние программы.

Интересно, что аналогичные молекулярные механизмы работают в иммунной системе и при эмбриональном развитии, где помогают клеткам «помнить» свою функцию.

Мозг, по сути, использует универсальный биологический язык памяти.

Полученные данные могут помочь в терапии нейродегенеративных заболеваний. Если известно, какие зоны отвечают за долгосрочную консолидацию, можно попытаться обойти поврежденные области. Теперь американские исследователи планируют выяснить, что именно запускает каждый «таймер» и как мозг оценивает важность событий.