Нейробиологам удалось доказать, что изолированные от мозга нейроны
способны запоминать информацию. Впервые эффект обучения был показан не
на живом подопытном, а "в пробирке", на фрагменте нервной ткани. Об
этом пишет издание GZT.ru, ссылаясь на исследования, проведенные в
медицинской школе Кейс-Вестерна (США) и опубликованные в журнале Nature
Neuroscience. Исследователи из университета, расположенного в Кливленде
(штат Огайо, США), описали эксперимент, в котором вместо подопытного
животного использовалась культура клеток: фрагмент мозга крысы с
подключенными к нему электродами. Наблюдая за активностью нервных
клеток, ученые пришли к выводу, что она меняется, получив определенные
сигналы. Это, в свою очередь, свидетельствует о формировании
кратковременной памяти. Кратковременная память, как считают
нейробиологи, основана на изменении электрических свойств нейронов;
долговременная – на их физической перестройке и, возможно, на
образовании новых нервных клеток. Например, в кратковременной памяти
хранится у читателя начало абзаца, когда он завершает чтение. При
необходимости кратковременная память преобразуется в долговременную в
ходе так называемой консолидации памяти, и это задействует совсем
другие механизмы. Ученые исследовали именно кратковременную память. Им
удалось показать, что определенные клетки гиппокампа (части головного
мозга, которая, возможно, отвечает в том числе и за кратковременную
память), получив внешний стимул, могут менять свои электрические
свойства и выдавать всплески активности на промежутках до десяти
секунд. Это так называемые мшистые клетки, названные так за характерную
форму со множеством отростков, которые сконцентрированы в сгустки,
напоминающие мох. По словам одного из авторов работы, Бена Стоукбриджа,
результаты эксперимента могут существенно помочь в медицинских
исследованиях. Ведь выявление нервных цепей, ответственных за
кратковременную память, позволяет и определить причины, по которым
животное может лишаться способности запоминать что-либо. В мозгу крысы
можно найти все те же основные структуры, что и в мозгу человека (хотя
и менее развитые), поэтому результаты экспериментов на грызунах часто
помогают понять и причины поражающих людей заболеваний, от болезни
Альцгеймера до эпилепсии. Кстати, именно анализ случаев амнезии при
эпилепсии и натолкнул ученых на мысль о том, что следует изучать именно
мшистые клетки. Эксперимент затрагивает и такую достаточно актуальную
тему, как замена опытов на животных опытами на культурах клеток. На
подобную замену часто указывают как на способ "гуманизировать"
исследования, избавившись от работы с животными, – но в данном случае,
равно как и во многих других, цели ученых ничего общего с защитой
животных не имели. Культура клеток, которую использовали нейробиологи,
являлась срезом головного мозга, предварительно извлеченного из
умерщвленной крысы. Ученые смогли таким образом получить доступ к
интересовавшим их клеткам, у них появилась возможность получать больше
информации – но крыс при этом все равно приходилось убивать. И увы,
других вариантов у ученых нет: вырастить в пробирке целый гиппокамп с
фрагментами коры или мозг целиком невозможно, а просто на отдельных
клетках (которые теоретически можно получить и без убийства животного)
наблюдать обучение и формирование памяти нельзя в принципе. "Память, –
говорит Стоукбридж, – это не то, что наблюдается на одной клетке, это
то, что реализуется в целой группе клеток". Мшистые клетки гиппокампа
связаны с нейронами других типов, и самих по себе их для обучения
недостаточно. Но, как показали опыты ученых, мшистые клетки служат
важным звеном в тех нервных цепях, которые обеспечивают нам возможность
помнить о том, что произошло несколько секунд назад: возможность, без
которой нормальная жизнь попросту невозможна. Еще в 2007 года в
Гарвардском и Кембриджском университетах смогли создать трансгенную
мышь, каждый нейрон клеток которой окрашивался в случайно выбранный
цвет за счет комбинации трех разноцветных светящихся белков. Ученые
выполнили живописные микрофотографии фрагментов мозга таких мышей, где
окрашивались именно отростки мшистых клеток.