Открыта молекула памяти

04.07.2024

Все мы храним в памяти яркие моменты нашего детства - первый поход в зоопарк или увлекательная поездка на велосипеде. Но как наши воспоминания могут сохраняться на протяжении всей жизни? Новое исследование международной группы ученых проливает свет на биологические механизмы долговременной памяти, и в центре этого открытия находится молекула под названием KIBRA.

KIBRA действует как своего рода "клей" для других молекул, укрепляя формирование воспоминаний. Эта молекула размещается в синапсах, которые отвечают за хранение памяти, и служит "меткой" для ферментов, укрепляющих нейронные связи. Несмотря на постоянное обновление молекул в синапсах, воспоминания остаются благодаря KIBRA.

Долгое время считалось, что память хранится в сети сильных и слабых синапсов, которые определяют взаимодействие нейронов. Однако молекулы в синапсах нестабильны: они постоянно перемещаются, изнашиваются и заменяются новыми. Это ставит вопрос: как воспоминания могут сохраняться годами и даже десятилетиями при таком обновлении?

Ученые сосредоточились на роли KIBRA в формировании памяти, исследуя лабораторных мышей. Известно, что генетические вариации KIBRA у людей связаны с различиями в памяти. Особое внимание было уделено взаимодействию KIBRA с протеинкиназой M-зета (PKMzeta), ферментом, важным для укрепления синапсов. PKMzeta разрушается через несколько дней, но KIBRA действует как "метка", привязывая PKMzeta к сильным синапсам.

При формировании воспоминаний активируются определенные синапсы, где избирательно размещается KIBRA. PKMzeta прикрепляется к KIBRA, что делает синапсы более устойчивыми. Сильные синапсы связываются с KIBRA, привлекая больше PKMzeta. Если связь KIBRA-PKMzeta разрушается, воспоминания стираются. Это подтверждает ключевую роль KIBRA в поддержке долговременной памяти.

Ранее исследования показали, что случайное повышение уровня PKMzeta в мозге улучшает слабые или стертые воспоминания. Это явление оставалось загадкой, но теперь ясно, что KIBRA, действующая как "синаптическая метка", объясняет это. KIBRA связывается с сильными синапсами, поэтому повышение уровня PKMzeta усиливает только те воспоминания, которые связаны с KIBRA.

Это исследование подтверждает гипотезу, предложенную Фрэнсисом Криком в 1984 году. Он предположил, что мозг может хранить воспоминания, несмотря на постоянные изменения на клеточном уровне, подобно "Кораблю Тесея" из древнегреческой мифологии. Этот корабль, в котором постоянно заменяли старые доски на новые, оставался тем же кораблем на протяжении многих лет. Воспоминания сохраняются годами, даже несмотря на замену поддерживающих их белков.

Открытие молекулы KIBRA предоставляет новое понимание механизма долговременной памяти. KIBRA играет ключевую роль в закреплении воспоминаний, действуя как "клей" для других молекул и укрепляя нейронные связи. Это исследование открывает новые перспективы для изучения памяти и может привести к разработке новых методов лечения нарушений памяти.

<< Назад: Инопланетян найдут по парниковым газам 04.07.2024

>> Вперед: Беговая дорожка для стадионов с улучшенным покрытием и сенсорами 03.07.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Генетики выяснили причину женского счастья 10.09.2012 Ученые из Университета Южной Флориды, Национального Института Здоровья США, Колумбийского Университета и Института Психиатрии штата Нью-Йорк обнаружили, что слабовыраженная форма гена моноаминоксидазы А (МАОА) у женщин связана с повышенным ощущением счастья. Любопытно, что у мужчин такой связи не нашли. "Меня удивили полученные результаты, поскольку слабовыраженную форму МАОА связывали с некоторыми негативными последствиями, такими как алкоголизм, агрессивность и антиобщественное поведение, - говорит главный автор исследования Хеньян Чен. - Некоторые ученые даже называют его "геном воина". Однако наше исследование указало на светлую сторону этого гена: по крайней мере, для женщин". Хотя женщины более подвержены плохому настроению, чувству тревоги и волнения, они в то же время чаще, чем мужчины, чувствуют себя счастливыми. По словам Чена, это открытие поможет объяснить гендерные различия в восприятии и пролить свет на связь между конкретными генами и человеческим счастьем. Исследователи проанализировали данные от репрезентативной выборки, состоящей из 345 человек: 193 женщин и 152 мужчин. ДНК участников исследования анализировалась на предмет вариаций гена МАОА, и их ощущение счастья измерялось по широко используемой и хорошо проверенной шкале. После проверки разнообразных факторов - от возраста и образования до уровня дохода - исследователи обнаружили, что женщины со слабовыраженной формой гена МАОА были ощутимо счастливее остальных. При этом две копии гена повышали ощущение счастья. В то же время, у практически всех мужчин, обладавших "геном счастья", результаты были такими же, как и у представителей "сильной половины", не имеющих его. Исследователи считают, что такое различие можно частично объяснить низким уровнем тестостерона у женщин по сравнению с мужчинами. Чен и его соавторы предполагают, что тестостерон может отменять положительное влияние МАОА на мужчин. Возможные выгоды от МАОА у мальчиков могут идти на спад при росте уровня тестостерона в процессе взросления, как говорит Чен: "Возможно, мужчины счастливее до полового созревания, поскольку их уровень тестостерона в это время ниже". При этом, по словам Чена, счастье вряд ли определяется единственным геном - скорее существует набор генов, влияющий на индивидуальный уровень счастья в каждый момент нашего жизненного опыта. По мнению ученого, сейчас как раз подходящее время для дополнительных генетических исследований, связанных со счастьем и благополучием.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025