Как гиппокамп перестраивает связи для хранения воспоминаний

Ученые выяснили, что ключевой центр памяти мозга изначально формируется с избытком нейронных связей, которые затем постепенно сокращаются и упорядочиваются. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Речь идет о гиппокампе — области мозга, отвечающей за память и пространственную навигацию. Особую роль в этом процессе играет сеть CA3, позволяющая восстанавливать воспоминания по небольшим деталям, например запаху или звуку.

Две теории развития мозга

Исследователи из Австрийского института науки и технологий проверяли две конкурирующие модели развития мозга. Согласно теории tabula rasa, мозг начинает развитие с минимальным количеством связей и постепенно наращивает их. Теория tabula plena, напротив, предполагает наличие избытка соединений с последующей «обрезкой» лишних.

Команда под руководством нейробиолога Виктора Варгаса-Барросо совместно с профессором Питером Йонасом изучила развитие нейронных сетей у мышей на разных этапах взросления.

Как меняется сеть памяти

Ученые исследовали мозг новорожденных, подростковых и взрослых мышей, проанализировав более семи тысяч потенциальных связей между нейронами. Оказалось, что в раннем возрасте сеть была чрезвычайно плотной и хаотичной. По мере взросления количество соединений сокращалось, а сама система становилась более разреженной, но структурированной.

Неожиданно изменялись и сами нейроны: передающие сигналы аксоны укорачивались, тогда как принимающие сигналы дендриты продолжали расти.

Почему «обрезка» помогает памяти

Компьютерное моделирование показало, что более редкая и организованная сеть работает эффективнее для хранения и извлечения воспоминаний. Во взрослом мозге отдельный сигнал уже не запускает реакцию нейрона, как в детстве. Вместо этого мозг интегрирует множество входящих сигналов одновременно, что делает систему памяти более устойчивой.

Авторы также предполагают, что этот процесс может объяснять детскую амнезию — неспособность взрослых помнить ранние годы жизни.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.