Наверняка со многими бывало такое: в нужный момент мозг отказывается вспоминать слово, дату, событие или местонахождение того или иного предмета. А спустя какое-то время (даже когда это уже не актуально) нужная информация всплывает в памяти.
В ходе новой работы учёные из Японии и Канады объяснили, почему так происходит.
Исследователи идентифицировали у мышей ген, который влияет на работу памяти по-разному в разное время суток.
По словам учёных, изучать процессы, связанные с работой памяти, очень сложно. Дело в том, что в одних случаях человек не может вспомнить те или иные данные, поскольку его мозг недостаточно хорошо изучил их (например, многие не могут вспомнить имя человека, представленного минуту назад). В других случаях у добровольцев не получается извлечь информацию, уже давно хранящуюся в мозге (скажем, слова какой-то песни).
Таким образом "биологию забвения" сложно изучать из-за разницы между "незнанием" и "неповиновением мозга", поясняют специалисты.
Чтобы обойти это ограничение, в ходе новой работы учёные разработали тест, который учитывает это ключевое различие.
Испытания проводились на взрослых самцах и самках мышей.
В фазе обучения, или тренировки, мыши исследовали новый объект в течение нескольких минут.
Позже, в фазе "отклика" (вызова воспоминаний), исследователи наблюдали, как долго грызуны контактировали с объектами, которые изучали ранее.
Как и ожидалось, мыши проводили меньше времени, касаясь предметов, которые они запомнили. (Эти данные потребовались для сравнения с показателями следующего эксперимента.)
На следующем этапе исследователи проверили "отклик" грызунов, повторно помещая рядом с ними тот же объект в разное время дня.
В этой части эксперимента мышей разделили на две группы. Одна была контрольной, а вторая предварительно подверглась модификации: животным заблокировали производство белка BMAL1, который регулирует работу многих других генов.
Выработка этого белка обычно колеблется в течение суток: самое низкое содержание наблюдается непосредственно перед пробуждением, самое высокое – перед сном.
Мыши, которые тренировались во время, предшествующее обычному пробуждению, и проходили проверку сразу после привычного "отбоя", легко вспоминали уже знакомый предмет.
Между тем грызуны, которые обучались в то же время, но проходили тесты спустя 24 часа (то есть в период перед обычным пробуждением) гораздо хуже распознавали изученный ранее предмет.
Примечательно, что у обычных мышей и мышей без белка BMAL1 в первом случае результаты были одинаковыми. А во втором животные из второй группы демонстрировали большую забывчивость.
Исследователи увидели те же результаты, когда проверили, насколько хорошо грызуны запоминают своих собратьев.
Получается, в то время суток, когда мыши обычно просыпаются и когда уровни белка BMAL1 обычно низкие, животные не в состоянии вспомнить то, что они определённо запомнили ранее.
Учёные давно подозревали, что циркадные ритмы организма, которые отвечают за регулирование циклов сна и бодрствования, влияют на обучение и работу памяти. Теперь же они смогли это доказать.
По словам исследователей, ключевую роль в процессе вспоминания играет производство белка BMAL1 областью мозга под названием гиппокамп (именно в ней были найдены нейроны, улучшающие память и обучение).
Кроме того, команда связывает выработку BMAL1 с активацией дофаминовых рецепторов и других сигнальных молекул в мозге.
Возможно, новые данные помогут разработать механизмы, помогающие ускорить процесс извлечения из памяти хранящейся там информации. Эти механизмы, в свою очередь, помогут создать новые стратегии помощи людям, страдающим нарушениями памяти при нейродегенеративных расстройствах (таких как деменция и болезнь Альцгеймера).
Правда, остаётся загадкой, зачем мозгу потребовалась способность нарушать процессы формирования воспоминаний в определённое время суток. Возможно, это эволюционное преимущество, роль которого ещё предстоит выяснить.
Научная статья по итогам этой работы представлена в журнале Nature Communications.
Кстати, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали, что улучшить память и работу мозга помогают определённые продукты и физические нагрузки. Впрочем, есть и более оригинальный способ.
