В исследовании, опубликованном в журнале Nature , исследователи из Центра исследований мозга RIKEN (CBS) в Японии сообщают, что часть мозга мыши, называемая SuM, специализируется на обнаружении нового опыта. В SuM ответы на переживания, связанные с неизвестными людьми, называемые социальной новизной, были отделены от переживаний, связанных с незнакомыми местами, называемых контекстной новизной, перед отправкой в отдельные части главного центра формирования памяти мозга. Это открытие может помочь нам понять нормальную память, а также условия, при которых нарушается распознавание новой информации и реакция на нее.
Впервые встретиться с кем-то или войти в незнакомую квартиру — это совсем другое дело, чем встреча со знакомым или прогулка в собственный дом. Нормальное социальное взаимодействие, повседневные функции и даже выживание могут зависеть от умения различать неизвестное и знакомое. Кажется, что почти все животные рождаются с этой способностью, и, как и другие врожденные формы поведения, команда RIKEN CBS выдвинула гипотезу, что может быть задействована область мозга, называемая гипоталамусом.
Чтобы проверить эту гипотезу, они познакомили мышей с двумя типами новизны: контекстной или социальной. Контекст романа представлял собой незнакомую клетку с несколькими знаковыми объектами, а социальная новинка — незнакомая молодая мышь. Они обнаружили, что общая активность мозга в части гипоталамуса, называемой SuM, была намного выше в этих новых ситуациях, чем когда мышей помещали в знакомые клетки или рядом с ними. «Гипоталамус — очень консервативная область мозга в процессе эволюции, которая, как считается, в основном участвует в врожденных формах поведения, таких как кормление, совокупление, воспитание детей и борьба», — говорит руководитель группы Томас МакХью. «Наши данные предполагают, что он также может служить связующим звеном между поведением типа выживания и более высокой когнитивной функцией».
Удивительно, хотя SuM сигнализировал о новизне в целом, большинство отдельных клеток мозга в SuM реагировали только на тот или иной тип новой ситуации. Это первый случай, когда кто-то обнаружил социальное / контекстное расщепление в цепи новизны в мозгу. Чтобы увидеть, насколько далеко зашло разделение, команде нужно было создать новую линию трансгенных мышей, которая позволила бы им точно видеть, где эти нейроны SuM проецируются и что они делают.
Серия экспериментов показала, что нейроны в SuM соединяются с двумя частями гиппокампа, частью мозга, которая, как известно, участвует в формировании и хранении памяти. Нейроны, которые были избирательны в отношении контекстуальной новизны, были связаны с DG-частью гиппокампа, в то время как те, которые сигнализировали о социальной новизне, были связаны с областью CA2.
Ученые часто используют тесты новизны для оценки памяти. Мыши исследуют новые места и приближаются к незнакомым мышам, делая такое поведение одновременно признаком новизны и, как следствие, нехватки памяти.
МакХью и его команда использовали оптогенетическую световую стимуляцию, чтобы показать, что выходной сигнал SuM напрямую влияет на социальную и контекстную память. Например, возбуждение связи SuM-CA2 синим светом заставляло мышей вести себя так, как если бы у них был избирательный дефицит социальной памяти; они часто приближались к знакомым мышам, как будто никогда их раньше не видели, но исследовали знакомые комнаты не больше, чем контрольные мыши. Точно так же они увидели обратный образец поведения, когда соединение SuM-to-DG было возбуждено.
Точное определение контекстной и социальной новизны позволяет нам соответствующим образом адаптировать наше поведение к изменениям в повседневной жизни. «Понимание того, как мы распознаем новую информацию и как на нее реагируем, имеет фундаментальное значение для понимания памяти», — говорит МакХью. «Новизна не только укрепляет память , как у мышей, так и у людей, нарушение распознавания и реакции на новую информацию часто сопровождает психиатрические состояния. Таким образом, это исследование может стать биологической мишенью для изучения в таких случаях».
Загрузка...
