Ученые обнаружили мозговой механизм, стоящий за возрастной потерей памяти

Лиза Джунг

1 июля 2022 - Ученые из Университета Джонса Хопкинса выявили механизм в мозге, лежащий в основе возрастной потери памяти, что расширяет наши знания о внутренней работе стареющего мозга и, возможно, открывает путь к новым методам лечения болезни Альцгеймера.

Исследователи изучили гиппокамп - часть мозга, которая, как считается, хранит долгосрочные воспоминания.

Нейроны гиппокампа отвечают за пару функций памяти - так называемое разделение и завершение паттернов, - которые работают вместе в молодом, здоровом мозге. С возрастом эти функции могут выйти из равновесия, что влияет на память.

Команда исследователей из Университета Джона Хопкинса, возможно, обнаружила причину этого дисбаланса. Их выводы, о которых сообщается в новой статье в журнале Current Biology, могут не только помочь нам улучшить лечение деменции, но и предотвратить или отсрочить потерю навыков мышления, говорят исследователи.

Разделение образов и завершение образов

Чтобы понять, как меняется гиппокамп с возрастом, исследователи изучили мозг крыс. У крыс и у людей присутствуют разделение и завершение паттернов, контролируемые нейронами в гиппокампе.

Как следует из названия, завершение паттерна - это когда вы берете несколько деталей или фрагментов информации - несколько нот музыки или начало цитаты из известного фильма - и ваш мозг восстанавливает полную память. Разделение паттернов, с другой стороны, - это способность различать похожие наблюдения или опыт (например, два посещения одного и того же ресторана), чтобы сохранить их как отдельные воспоминания.

Эти функции происходят по градиенту в крошечной области под названием СА3. Этот градиент, как показало исследование, исчезает с возрастом, говорит ведущий автор исследования Хей-Кьюнг Ли, доктор философии, помощник научного сотрудника Института разума и мозга имени Занвила Кригера при университете. "Главное следствие этой потери", - говорит Ли, - "заключается в том, что завершение паттерна становится более доминирующим у крыс с возрастом".

Что происходит в мозге

Нейроны, отвечающие за завершение паттерна, занимают "дистальный" конец СА3, в то время как нейроны, отвечающие за разделение паттерна, находятся в "проксимальном" конце. Ли говорит, что предыдущие исследования не рассматривали проксимальную и дистальную области отдельно, как это сделали она и ее команда в данном исследовании.

Удивительным, по словам Ли, "было то, что гиперактивность при старении наблюдалась в проксимальной области СА3, а не в ожидаемой дистальной области". Вопреки их ожиданиям, эта гиперактивность не усиливала функцию в этой области, а скорее ослабляла ее. Следовательно: "Уменьшается разделение паттернов и увеличивается завершение паттернов", - говорит Ли.

По словам Ли, когда доминирует завершение паттерна, разделение паттерна исчезает. Это может затруднить разделение воспоминаний для пожилых людей - они могут вспомнить определенный ресторан, в котором они были, но не смогут разделить, что произошло во время одного посещения и другого.

Почему некоторые пожилые люди сохраняют остроту ума?

Но это ухудшение памяти происходит не у всех, и не у всех крыс. На самом деле, исследователи обнаружили, что некоторые пожилые крысы выполняли задания на пространственное обучение так же хорошо, как и молодые крысы - даже несмотря на то, что их мозг уже начал склоняться к завершению моделирования.

Если мы сможем лучше понять, почему это происходит, мы сможем найти новые методы лечения возрастной потери памяти, говорит Ли.

Команда соавтора Мишелы Галлахер ранее продемонстрировала, что лекарство против эпилепсии леветирацетам улучшает работу памяти за счет снижения гиперактивности гиппокампа.

Дополнительные детали, которые добавляет это исследование, могут позволить ученым в будущем лучше направлять такие препараты, полагает Ли. "Это даст нам возможность лучше контролировать то, на что мы можем направить действие наблюдаемых нами нарушений".