Исследователи из Массачусетского технологического института показали, что для вызывания отдельных воспоминаний достаточно активации всего нескольких специфичных нейронов. Работа будет опубликована в журнале Nature, с кратким пересказом можно ознакомиться на сайте института.
Исследователям было известно, какой белок синтезируется в нейронах мышей только при запоминании нового незнакомого пространства, например, лабиринта. Они генетически модифицировали мышей таким образом, чтобы при его синтезе одновременно происходил синтез белка-метки, который встраивался в мембрану таких нейронов. В результате, нейроны, активирующиеся при изучении пространства, у таких мышей оказывались помечены. В качестве меток использовались светочувствительные белки, способные при облучении активировать нервные клетки.
Трансгенных мышей, в мозг которых было встроено оптоволокно, помещали в лабиринт. Они начинали запоминать новую ситуацию и в некоторых нейронах происходил синтез белков памяти, а вместе с ними и белков-меток. Через несколько минут мышам давали разряд тока, чтобы эмоциональная окраска ситуации стала для них неприятной. Спустя длительное время и в совсем другом окружении мозг мышей облучали светом по оптоволокну. При этом происходила активация только тех нейронов, которые несли на своей поверхности белки-метки, то есть тех, которые участвовали в запоминании незнакомого пространства и были “носителями” этой памяти.
Оказалось, что активации этих нескольких нейронов было достаточно, чтобы мыши вспомнили неприятную ситуацию и испугались. Из этого следовало, что для активации воспоминания достаточно возбуждения всего нескольких нейронов. Ученым не удалось бы сделать такой вывод, если бы они использовали классические стимулы-”напоминатели” вроде звука или загорающейся лампочки, так как при этом возбуждается большое количество нейронов, и непонятно, какие из них являются носителями памяти.
По своей концепции эксперимент напоминает проведенный на клеточном уровне классический эксперимент хирурга Уайлдера Пенфилда. Оперируя пациентов с эпилепсией, он проводил электрическую стимуляцию открытого мозга. При этом пациенты, находящиеся в сознании, сообщали о ярких воспоминаниях, которые вызывали у них электростимуляции.