Используя крошечный микроскоп для изучения мозговой деятельности грызунов, ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) раскрыли ключевой механизм, лежащий в основе сохранения воспоминаний, и показали, как воздействие на него может укрепить память человека в период среднего возраста. В своем подходе авторы используют существующий препарат, применяемый для лечения ВИЧ, и, считают, что его модификация может послужить средством раннего вмешательства при таких заболеваниях, как деменция.

Новое исследование позволило лучше понять, как происходит процесс сохранения памяти у людей, и подсказало, как его можно укрепить с помощью уже существующего препарата. Depositphotos

Исследование сосредоточено на том, как формируются воспоминания в человеческом мозге, который хранит их как совокупности связанных между собой переживаний, а не как единичные воспоминания. Именно поэтому воспоминание об одном конкретном инциденте может натолкнуть нас на мысль о других, произошедших в то же время или в том же месте. Однако известно, что с возрастом такая способность "связывать воспоминания" ослабевает.

"Наши воспоминания - это огромная часть того, кто мы есть", - сказал Альсино Сильва, автор исследования. "Способность объединять воедино смежные события учит нас, как сохранять чувство защищенности и успешно ориентироваться в окружающем мире".

Чтобы лучше понять молекулярный механизм, лежащий в основе формирования памяти, ученые использовали передовой исследовательский инструмент, называемый минископом. Это устройство может быть установлено на голове животных для наблюдения за работой нейронов и процессом формирования воспоминаний. С его помощью ученые могут изучать различные способы работы клеток, когда мозг чувствует, учится и выполняет определенные функции.

Этот минископ был использован в эксперименте на мышах, при этом ученые сосредоточили свое внимание на типе молекулы под названием CCR5. Предыдущие исследования команды показали, что количество этой молекулы, экспрессированной в мозге, увеличивается с возрастом, и это приводит к ухудшению памяти.

В своих экспериментах на генетически модифицированных мышах команда смогла показать, что активизация гена, кодирующего CCR5, влияет на их память, делая их неспособными связать воспоминания о пережитом опыте. Удаление этого гена восстановило их память и заставило их связать  эти события, в то время как контрольные мыши не могли этого сделать. 

Рецепторы, которые молекулы CCR5 используют для проникновения в мозг, - это те же самые рецепторы, которые ВИЧ использует для заражения клеток мозга и потери памяти, наблюдаемой у больных СПИДом. В 2007 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США одобрило для лечения ВИЧ-инфекции препарат Maraviroc (маравирок), который действует путем связывания с этими рецепторами, блокируя проникновение вируса в клетки. Вводя препарат старым мышам, команда обнаружила, что он оказывает такое же воздействие на память, как и тщательная генетическая обработка. 

"Когда мы давали маравирок пожилым мышам, препарат дублировал эффект генетического удаления CCR5 из их ДНК", - говорит Сильва. "Пожилые животные смогли снова устанавливать связи между воспоминаниями".

По словам ученых, полученные результаты позволяют предположить, что помимо лечения когнитивных нарушений у больных СПИДом, maraviroc может быть использован в более широком смысле как средство восстановления или предотвращения возрастной потери памяти, связанной с деменцией.

"Нашим следующим шагом будет проведение клинических испытаний для проверки влияния этого препарата на раннюю потерю памяти с целью раннего вмешательства", - говорит Сильва. "Как только мы полностью поймем, как ухудшается память, мы будем обладать потенциалом для предотвращения этого процесса".

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Источники: Калифорнийский университет, Лос-Анджелес, Journal Nature
(https://www.nature.com/articles/s41586-022-04783-1)
(https://www.uclahealth.org/news/ucla-study-identifies-how-brain-links-memories)