Мы практически не помним первые месяцы своей жизни.
Австрийские ученые в своем исследовании сосредоточились на области гиппокампа CA3 (рог Аммона 3), которая играет важную роль в хранении и воспроизведении воспоминаний. Здесь нейроны обладают особенно высокой пластичностью — способностью укреплять или ослаблять связи (синапсы), что лежит в основе формирования и стирания следов памяти.
Команда изучала срезы мозга мышей вскоре после рождения, в подростковом возрасте и во взрослом состоянии. Оказалось, что у совсем молодых животных сеть в CA3 чрезвычайно плотная: множество нейронов связано друг с другом в почти хаотичном, гиперпереплетенном узоре. По мере взросления эта сеть становится более разреженной, но структурированной: избыточные связи «обрезаются», а оставшиеся упорядочиваются. Значительные изменения начинаются уже вскоре после рождения и особенно заметны к подростковому возрасту.
«Мы обнаружили, что мозг новорожденного — не tabula rasa, чистый лист, как думали раньше, а скорее tabula plena, “заполненный лист”, связи в котором со временем становятся более редким и специфически соединенным», — объясняет соавтор работы, нейробиолог из Института науки и технологий Австрии Петер Йонас.
Реконструкция формы и структуры нейронных сетей в гиппокампе мыши.Физиологические измерения показали, что в молодом мозге отдельный входной сигнал часто уже достаточен, чтобы нейрон отреагировал на него. Синапсы оказываются не слабыми, а, наоборот, очень сильными и возбуждаемыми. У взрослых животных ситуация меняется: для активации нейрону требуется уже несколько совпадающих сигналов, и сеть работает более избирательно.
Такая сверхчувствительность ранней сети имеет оборотную сторону. Когда нейроны включаются слишком легко, разные события вызывают сильно перекрывающиеся паттерны активности. В результате вместо четко разграниченных воспоминаний формируются размытые, мало специфичные «общие впечатления». Это хорошо согласуется с поведенческими данными: молодые грызуны, однажды получив легкий удар током в определенной части клетки, потом замирают от страха не только в этом месте, но и в любой похожей обстановке. Память есть, но она не точная.
С возрастом, когда сеть в CA3 прореживается, нейроны становятся более разборчивыми, из них формируются отдельные устойчивые группы, соответствующие конкретным событиям. Авторы предполагают, что одна из причин нашей «детской амнезии» — именно в этом: самые ранние воспоминания, возможно, изначально слишком нечеткие и перекрывающиеся, чтобы сохраниться надолго в зрелой, более точной системе.
Оказалось, проблема с запоминанием первых этапов жизни возникает вовсе не потому, что в мозге младенца мало нейронных связей, а, наоборот, потому что их слишком много.По словам Йонаса, плотная предустановленная сеть дает мозгу важное преимущество на старте развития. Если бы он рождался полностью «пустым», нейроны могли бы быть слишком слабо соединены и просто «не находить» друг друга, затрудняя первые попытки связать зрительные, слуховые и обонятельные сигналы в единый опыт. Генетически запрограммированная «переподключенность» обеспечивает избыток возможных путей, а затем опыт и активность постепенно «вычерчивают» из этого хаоса нужные маршруты.
Наблюдения хорошо вписываются в общую картину развития памяти, отмечает доцент Института мозга, познания и поведения им. Дондерса при Университете Радбоуда в Нидерландах Хаудюр Фрейя Олафсдоттир, не принимавшая участия в работе: психологические исследования давно показывают, что с возрастом воспоминания становятся все более конкретными, и теперь этот процесс можно наглядно увидеть на уровне микросетей мозга.
Авторы подчеркивают, что их результаты не исключают влияния опыта, который может формироваться до, во время и сразу после рождения — скорее всего, он оставляет следы в других системах и на других уровнях. Но для зрелой эпизодической памяти, которая непосредственно зависит от гиппокампа, старт, похоже, дается не с нуля, а с уже «заполненного черновика», который мозг затем тщательно редактирует.
Ранее ученые раскрыли тайну наркоза и объяснили, как анестетики «выключают» мозг.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
