Ученым известно, какие основные отделы мозга отвечают за хранение памяти: гиппокамп, мозжечок и неокортекс. Но до сих оставалось загадкой, где именно в этих отделах прячутся воспоминания. В новом исследовании утверждается, что воспоминания хранятся в пространстве между двумя нервными клетками или нейронами. Это пространство назвали синапсом и на данный момент известно, что оно состоит из двух мембран, которые играют жизненно важную роль в обучении и памяти.
В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, команда биофизиков, физико-химиков и материаловедов из Теннесси рассказывает о том, что синапсы - это нечто большее, чем просто информационная магистраль. Принято считать, что синапс - это пространство, в котором два нейрона передают друг другу информацию; когда один нейрон передает информацию в виде нейромедиаторов, между нейроном и его получателем образуется 20-нанометровая синаптическая щель. В этом пространстве находятся две мембраны: одна помогает первому нейрону отправлять информацию, а другая помогает второму нейрону получать информацию.
Компьютерная иллюстрация нейрона.
Каждая мембрана содержит липидный бислой, отвечающий за синаптическую пластичность или способность мозга усваивать новую информацию. В связи с этим ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж и Университета Теннесси задались вопросом, хранятся ли воспоминания в этих липидных бислоях, которые, как давно предполагалось, помогают мозгу адаптироваться к новой информации.
Ученые проверили эту концепцию, применив электрическую стимуляцию к образцу липидного бислоя в лаборатории. Стимуляция электричеством (которая имитировала процесс, посредством которого нейроны обмениваются информацией друг другу) вызвала долговременные изменения, присущие синаптической пластичности. Эти изменения продолжались дольше суток без дальнейшей стимуляции, что позволяет предположить, что липидный бислой не просто играет роль в хранении памяти, но и несет за это ответственность.
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить роль липидного двойного слоя нейронов в хранении памяти. Если липидный бислой отвечает за память, это произведет революцию в том, как мы изучаем и потенциально лечим такие расстройства, как амнезия и слабоумие. Это открытие поможет ученым в разработке новых модулей памяти компьютеров по образцу человеческого мозга в рамках технологии, называемой нейроморфными вычислениями.
