0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Исследователи впервые пересадили воспоминания

Ученые впервые осуществили пересадку памяти

Трансплантацией в наши дни уже никого не удивишь. Медики научились пересаживать большую часть органов и тканей нашего организма. Но что бы вы ответили, если бы вам сказали, что можно пересадить не только какую-то часть тела, но и, например, память? До недавнего времени это казалось невозможным, но, как сообщает редакция журнала eNeuro, группа ученых из США недавно смогла сделать именно это.

Какое-то время назад считалось, что память – это лишь результат генерации электрических импульсов, которые возникают между клетками гиппокампа, но в 2012 году в этой анатомической структуре были обнаружены энграм-нейроны. Они оказались, по предположению экспертов, физическими «боксами» для памяти и воспоминаний. Таким образом, можно сделать вывод, что память имеет не только электрическую, но и химическую природу. Продолжая исследования, группа ученых из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе во главе с Дэвидом Гланцмэном провели эксперимент, в ходе которого им удалось передать память одного простейшего организма другому благодаря трансплантации РНК из энграм-нейронов.

«Открытие того, что пересадка РНК от одного слизня к другому передает ему память первой особи, стало доказательством того, что воспоминания могут храниться не только внутри синапсов, но и в другом виде. Возможно, в будущем мы сможем подавлять старую память или записывать новую информацию прямо в мозг».

Свое открытие ученые сделали в ходе исследования калифорнийских морских зайцев (Aplysia californica), крупных ядовитых морских слизней, позволили выявить еще более интересные закономерности. Ученые вырастили 2 колонии слизней. Одна жила в безопасных для жизни условиях, а вот вторую через определенные промежутки времени били током, тем самым заставляя слизней переживать за свою жизнь. Через 2 дня вторая колония выработала особые алгоритмы поведения для того, чтобы избегать опасности. После этого РНК второй группы пересадили особям из первой. Оказалось, что до этого спокойные моллюски начинали вести себя так же, как и их сородичи, которых били током. Они переживали и съеживались перед очередным разрядом. Таким образом удалось установить, что память может быть не только извлечена, но и передана другому организму. Вопрос только лишь в том, как сделать это безопасно для участников процедуры.

Исследователи впервые пересадили воспоминания

Исследователи впервые пересадили воспоминания

Можно ли удалить неприятные воспоминания и заменить их чем-то хорошим? Если вам кажется, что это сюжет из фантастической книги, то спешим вас обрадовать – реальность уже ближе, чем вы думаете. Команда исследователей под руководством Дэвида Гланцмана (David Glanzman) из Университета Калифорнии (University of California) сумела пересадить память. Эксперимент этот ученые провели на морских улитках Aplysia californica, но, возможно, что и до опытов на людях уже недалеко.

В эксперименте улитки сперва проходили обучение: моллюсков подвергали действию слабого электрического тока, что вызывало сокращение мышц улиток. У «обученных» улиток в дальнейшем контакт с электродами вызывал сокращение, длящееся 50 секунд. В контрольной группе, которая не подвергалась действию тока, период сокращения продолжался не более секунды.

Читать еще:  Рентген позвоночника подготовка

В ходе следующего этапа эксперимента авторы выделили РНК из нервной системы моллюсков, получавших импульсы тока, а затем ввели их улиткам, которые не проходили «обучение». Поведение животных поменялось – они начали вести себя так, как будто предварительно подвергались импульсам тока – сократительная реакция у них продолжалась около 40 секунд.

Профессор Гланцман отмечает, что ему и его коллегам удалось пересадить память от одного живого существа другому. Он подчеркнул, что ни одной улитки в ходе эксперимента не пострадало – подобные эксперименты не принесли моллюскам страдания или боль.

Похожие результаты ученые получили и проведении экспериментов in vitro – добавление РНК к сенсорным нейронам делало их более возбудимыми, с двигательными нейронами такая стратегия не работала.

Ученые считают, что полученные ими данные позволяют получить новую информацию об устройстве памяти и хранении воспоминаний. Принято считать, что воспоминания «записаны» в синапсах головного мозга, однако проведенный калифорнийскими исследователями эксперимент свидетельствует о том, что в этот процесс вовлечена и РНК. Гланцман предполагает, что память хранится в ядрах нейронов.

Процесс образования воспоминаний у людей и морских улиток сходен, несмотря на то, что организмы достаточно сильно отличаются. Центральная нервная система улиток состоит примерно из 20 тысяч нейронов, тогда как у людей количество нейронов в ЦНС достигает 100 миллиардов. Авторы уверены, что в дальнейшем можно будет пересаживать память от человека к человеку или же просто убирать ненужные воспоминания. Это окажется особенно важным для пациентов с посттравматическим стрессовым синдромом или болезнью Альцгеймера.

Биологи впервые «пересадили воспоминания» с помощью РНК

Профессор Дэвид Гланцман и его морские моллюски задумали произвести маленькую революцию в понимании механизма хранения воспоминаний.
Фото Christelle Snow/UCLA.

Любое событие в жизни высших животных, в том числе и человека, оставляет свой отпечаток в его памяти, точнее физический след в протоплазме. В частности, носителями этой информации являются молекулы РНК, которые выполняют массу различных функций, включая регуляцию многих клеточных процессов.

Команда биологов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе во главе с Дэвидом Гланцманом (David Glanzman) по этой причине избрала именно молекулу РНК для своих экспериментов с переносом памяти между живыми существами. А объектом их исследования стали особи морского моллюска аплизии вида Aplysia californica. Иногда их называют также морскими зайцами.

Для начала учёным необходимо было сформировать у одной группы животных какое-то стойкое воспоминание. Моллюски в итоге получили по пять ударов током (слабых, но неприятных) с интервалом в 20 минут. Эксперимент повторили через пять часов. Удар током усиливает оборонительный рефлекс моллюска. Поэтому через некоторое время у подверженных испытанию животных в ответ даже на лёгкое постукивание наблюдалось ярко выраженное сокращение мышц тела.

Такой тип обучения учёные называют «сенсибилизацией». Продолжительность новой защитной реакции составляла в среднем 50 секунд. При этом в контрольной группе моллюсков, которые никогда не сталкивались с электрическим током, наблюдалось сокращение тела в течение только одной секунды.

Читать еще:  Осенне-зимняя депрессия, или как бороться с этой невыдуманной болезнью

На следующем этапе исследователи извлекли из нервной системы обученных и необученных аплизий РНК и внедрили их двум другим группам моллюсков, в каждой из которых было по восемь особей. У аплизий, которые получили РНК испытавших удары током сородичей, наблюдалась защитная реакция длителностью 40 секунд. Как и ожидалось, в контрольной группе ничего подобного не происходило.

Оставив животных в покое, биологи продолжили свои эксперименты в чашках Петри. Они добавляли РНК двух изначальных групп моллюсков к сенсорным и моторным нейронам, выделенным из тел необученных аплизий.

Известно, что воздействие электрического тока делает более возбудимыми именно сенсорные нейроны (моторным «всё равно»). Учёные показали, что соседство сенсорных нейронов с РНК «побитых током» моллюсков привело к их повышенной возбудимости. А вот моторные нейроны в аналогичной компании не проявили никаких изменений.

Но «пересадка воспоминаний» не являлась конечной целью для биологов. В нейронауке долгое время было принято считать, что воспоминания хранятся в синапсах, то есть в местах контактов двух нейронов. Гланцман же и некоторые его коллеги придерживались иного мнения: они считали, что на самом деле воспоминания хранятся в ядрах нервных клеток. В экспериментах с аплизиями авторы исследования искали доказательства своей правоты.

«Если бы воспоминания хранились в синапсах, то наш эксперимент просто бы не сработал, — рассказывает Гланцман в пресс-релизе университета, добавляя, что морские моллюски являются прекрасной моделью для изучения мозга и памяти.

На сегодняшний день по результатам исследования авторы опубликовали статью в издании eNeuro и продолжают свою работу.

В дальнейшем они хотят доказать, что использования РНК может быть достаточно для борьбы с болезнью Альцгеймера, и для лечения людей с травмировавшими психику воспоминаниями.

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Вот поставил такую картинку в начало поста, а сам подумал — наверное многие уже и не поймут. Ну да ладно, не в этом суть.

Трансплантацией в наши дни уже никого не удивишь. Медики научились пересаживать большую часть органов и тканей нашего организма. Но что бы вы ответили, если бы вам сказали, что можно пересадить не только какую-то часть тела, но и, например, память?

И все таки это сделали.

Как сообщает редакция журнала eNeuro, группа ученых из США недавно смогла сделать именно это.

Какое-то время назад считалось, что память – это лишь результат генерации электрических импульсов, которые возникают между клетками гиппокампа, но в 2012 году в этой анатомической структуре были обнаружены энграм-нейроны. Они оказались, по предположению экспертов, физическими «боксами» для памяти и воспоминаний. Таким образом, можно сделать вывод, что память имеет не только электрическую, но и химическую природу. Продолжая исследования, группа ученых из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе во главе с Дэвидом Гланцмэном провели эксперимент, в ходе которого им удалось передать память одного простейшего организма другому благодаря трансплантации РНК из энграм-нейронов.

Читать еще:  Модифицированный ботокс сможет уменьшить хронические боли

«Открытие того, что пересадка РНК от одного слизня к другому передает ему память первой особи, стало доказательством того, что воспоминания могут храниться не только внутри синапсов, но и в другом виде. Возможно, в будущем мы сможем подавлять старую память или записывать новую информацию прямо в мозг».

Свое открытие ученые сделали в ходе исследования калифорнийских морских зайцев (Aplysia californica), крупных ядовитых морских слизней, позволили выявить еще более интересные закономерности. Ученые вырастили 2 колонии слизней. Одна жила в безопасных для жизни условиях, а вот вторую через определенные промежутки времени били током, тем самым заставляя слизней переживать за свою жизнь. Через 2 дня вторая колония выработала особые алгоритмы поведения для того, чтобы избегать опасности. После этого РНК второй группы пересадили особям из первой. Оказалось, что до этого спокойные моллюски начинали вести себя так же, как и их сородичи, которых били током. Они переживали и съеживались перед очередным разрядом. Таким образом удалось установить, что память может быть не только извлечена, но и передана другому организму. Вопрос только лишь в том, как сделать это безопасно для участников процедуры.

Опыты исследователи ставили на аплизиях, улитках, которые часто используются в качестве модельных животных в нейроисследованиях, так как их клеточные и молекулярные процессы относительно схожи с таковыми у людей. При этом, разумеется, есть и существенные различия — так, у этих существ имеется всего около 20 000 нейронов, в то время человеческий мозг насчитывает примерно 100 миллиардов нервных клеток.

Биологи UCLA для начала «натренировали» улиток реагировать на угрожающий стимул. Животных «сенситизировали», давая умеренные удары током. Таким образом аплизии стали более чувствительными и втягивали сифон (защитная реакция) даже при обычном прикосновении в среднем приблизительно на 50 секунд. При этом представители контрольной группы, не получавшие ударов током, втягивали сифон всего примерно на секунду.

Далее специалисты решили посмотреть, возможно ли «перенести» воспоминания от улиток одной группы улиткам другой, от обученных особям — необученным. Для этого исследователи выделили РНК из нервных систем «сенситизированных» улиток и ввели ее семи необученным особям. Оказалось, что все семь особей в итоге стали реагировать схожим образом с экспериментальной группой — втягивая сифон в среднем примерно на 40 секунд.

В другой части эксперимента исследователи помещали экстракты РНК улиток, получавших и не получавших ударов током, в чашки Петри, содержащие нейроны необученных улиток. Ученые обнаружили, что РНК обученных улиток делала сенсорные нейроны более возбудимыми, однако данный эффект не распространялся на моторные нейроны. При этом отмечается, что РНК необученных животных на нейроны не влияла.

По словам исследователей, результаты эксперимента позволяют предположить, что воспоминания хранятся не в синапсах, как принято считать, а, возможно, находятся в ядрах нейронов.

Исследователи предполагают, что результаты работы могут в будущем помочь в борьбе с симптомами болезни Альцгеймера или посттравматического стрессового расстройства.

Исследование было опубликовано в журнале eNeuro, а кратко о нем сообщает портал New Atlas.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector