Активность генов задействует навигационные клетки, чтобы создать ощущение пространства

Нет ничего удивительного в том, что карты окружающего пространства — одно из самых сильных воспоминаний мозга. Они настолько врезались нам в память, что их часто используют в качестве мнемонических приёмов. Тем не менее, мало что известно о синхронизированных паттернах нейронной и генетической активности, которые управляют и формируются этими мощными ресурсами памяти, кодирующими карты мест, куда мы отправляемся.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, учёные измерили активность нейронов в гиппокампе с помощью визуализации кальция, одновременно наблюдая за экспрессией генов у мышей, вовлечённых в задачу виртуальной реальности, которая требовала пространственного обучения, чтобы раскрыть нейрогенетический механизм, формирующий и стабилизирующий пространственные карты в мозгу. Исследование, проведённое учёными, показало, что экспрессия фактора транскрипции, называемого в данном случае «Fos», помогает мозгу использовать специализированные клетки и кодировать места для создания и закрепления пространственных карт. Полученные данные могут дать новое представление о механизмах пространственного картирования и нарушениях этих механизмов у пациентов, страдающих травмами головного мозга или нейродегенерацией.

Это исследование связано с разными уровнями понимания, чтобы установить довольно прямую связь между молекулами и функциями цепей поведения и памяти, которые лежат в основе формирования и устойчивости пространственных карт.

Гиппокамп имеет решающее значение для обучения и памяти, включая формирование пространственной памяти как у мышей, так и у людей. Более ранние исследования установили наличие «клеток места» в гиппокампе, которые выборочно активируются и деактивируются, когда животное занимается навигацией для построения ментальной карты пространства.

Более ранние исследования учёных показали, что через несколько минут после активации нейрона он экспрессирует Fos. Их работа также показала, что Fos опосредует различные типы нейронной пластичности — способность нейронов изменяться структурно и функционально, включая пластичность, сопровождающую пространственное обучение и память.

Однако было не ясно, кодируют ли Fos-экспрессирующие нейроны гиппокампа также пространственные карты и была ли экспрессия Fos связана с пространственным кодированием или влияла на него.

Похоже, что Fos важен для поддержания стабильности и точности ячеек места и представления пространственной карты в мозге с течением времени.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал