Секрет забывчивости

Секрет забывчивости

Как работает мозг? Какие биохимические процессы формируют сознание? Чтобы ответить на эти вопросы, нейробиологи в течение последних десятилетий изучали такие стадии мыслительного процесса, как регистрация, сохранение и обновление информации, поступающей в мозг, то есть механизмы формирования памяти. В отношении забывчивости считалось, что она является лишь следствием нарушения этих механизмов. Однако в 2003 году группа французских исследователей, работающих в Цюрихе (Швейцария) под руководством Изабель Мансуй, открыла белковую молекулу, обладающую способностью „стирать“ поступившую в мозг информацию, то есть препятствовать формированию памяти. Биологическим носителем забывчивости оказался хорошо знакомый учёным фермент, присутствующий в большом количестве во всех клетках организма.

Наша память — мост во времени. Она черпает информацию из прошлого и обогащает настоящее, хранит факты и трансформирует их в идеи, позволяет нам снова и снова приоткрывать дверь в минувшее. Память формирует нашу индивидуальность, связь с миром, планы на будущее и интеллект.

Современная нейробиология рисует завораживающую своей сложностью картину: сигнальные молекулы запускают непрерывные каскады биохимических реакций, стимулирующих или тормозящих активность нейронов. На сегодняшний день исследователями открыты десятки сигнальных молекул — „молекул памяти“: γ-аминомасляная кислота (ГАМК), дофамин, ацетилхолин и др. Во время обучения происходят молекулярные изменения в синапсах — пространстве на стыке двух нейронов. Нервный импульс поступает в отросток пресинаптического нейрона — аксон, где он стимулирует выброс сигнальных молекул, которые затем связываются с рецепторами отростка постсинаптического нейрона — дендритом. Это, в свою очередь, активизирует ферменты — киназы подобно тому, как цифровая информация наносится на поверхность компакт-диска.

Участки мозга человека, отвечающие за различные виды забывчивости

Участки мозга человека, отвечающие за различные виды забывчивости: „выветривание“ воспоминаний со временем, рассеянность, заторможенность (например, человек забыл слово, вертящееся на языке), нарушение причинно-следственных связей в воспоминаниях, придуманные воспоминания, бессознательная реконструкция прошлого в зависимости от настоящего, зацикливание (воспоминание, которое безуспешно стараются забыть, никогда не достигая этого). Такую модель предложил психолог Гарвардского университета (США), известный специалист в области исследования механизмов памяти Даниэль Шахтер.

До настоящего времени наука о мозге занималась главным образом проблемой запоминания. Этот подход оставляет в тени такую сторону мыслительного процесса, как забывчивость. Но три года исследований в области, которая казалась всем неперспективной, позволили французскому биологу Изабель Мансуй и её группе из Политехнической федеральной школы в Цюрихе (Швейцария) открыть молекулярный механизм забывчивости. Как оказалось, процессом стирания информации управляет белковая молекула — фермент протеинфосфатаза (PP1). Это удивительный факт. Ведь а priori учёные не имели никаких данных, которые позволяли бы заподозрить у этой хорошо изученной молекулы подобные свойства.

PP1 — фермент, регулирующий такие жизненно важные процессы, как развитие и деление почти всех клеток нашего организма: в печени, мышцах, коже, мозге. Белковые молекулы РР1 обладают свойством отнимать фосфатные группы у других белков, которые биохимики называют „мишени“. Потеря фосфатных групп приводит к торможению или даже к полному подавлению активности „мишеней“. Таким образом, роль у фосфатаз „отрицательная“. Именно поэтому учёным так долго казалось, что в формировании памяти фосфатазы участвовать не могут, и они концентрировали своё внимание на „положительных“ ферментах, активирующих молекулярные процессы в организме.

Чтобы обнаружить молекулярный носитель забывчивости, учёные создали специальную породу мышей. В их геном они встроили ген, кодирующий синтез белка, который „выключает“ PP1. У таких генетически модифицированных мышей PP1 можно „включать“ и „выключать“ по мере надобности, запуская или приостанавливая выработку белка-блокатора. Роль „выключателя“ выполняет антибиотик доксициклин. Его добавляли животным в пищу, и клетки начинали производить блокатор синтеза РР1.

Перейти на страницу:
1 2 3

В мире насекомых. Возможности существования
Все в мире насекомых удивительно – и разнообразие видов, и гигантская численность, и образ жизни, и непостижимое по сложности и целесообразности строение организмов, и порой необъяснимое по ...

Насекомые в жизни человека
Необычайно богатый разнообразием жизненных форм и занимающий практически все уголки планеты мир насекомых характерен тем, что постоянно сталкивается с различными сферами интересов человека. ...

Защитные способности организма
Насекомые большинства видов служат добычей для многих животных, поэтому способность избегать хищников и защищаться чрезвычайно важна для сохранения жизни особей и выживания популяции в цело ...