Как мозг перестраивает сеть памяти после рождения

Исследователи выяснили, что центр памяти мозга на ранних этапах развития работает по принципу избытка связей, которые позже выборочно сокращаются. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Главным объектом исследования стал гиппокамп — структура мозга, отвечающая за формирование воспоминаний и ориентацию в пространстве. Особое внимание ученые уделили сети CA3, участвующей в восстановлении целостной памяти по отдельным деталям.

Как проходило исследование

Команда Австрийского института науки и технологий под руководством Виктора Варгаса-Барросо и профессора Питера Йонаса изучила мозг мышей на трех этапах развития: сразу после рождения, в подростковом возрасте и во взрослом состоянии.

С помощью многоклеточной патч-клемп-регистрации ученые одновременно отслеживали сигналы нескольких нервных клеток, а затем строили их трехмерные модели. Всего было проанализировано более 7000 возможных нейронных соединений.

Что происходило с нейронными связями

У молодых мышей сеть выглядела плотной и почти случайной. Со временем количество соединений сокращалось, а оставшиеся связи становились более специализированными.

Передающие сигналы аксоны постепенно уменьшались и упрощались, тогда как принимающие сигналы дендриты продолжали активно расти. Это означало, что перестройка сильнее затрагивала исходящие связи.

Как это влияет на память

Во взрослом мозге отдельного сигнала уже недостаточно для активации нейрона — требуется совместная работа нескольких клеток. По мнению ученых, такая организация делает систему памяти более точной и вместительной.

Компьютерная модель сети из 100 тысяч нейронов показала, что структурированная система лучше хранит и извлекает воспоминания. Авторы предполагают, что именно перестройка ранних нейронных связей может быть связана с феноменом детской амнезии.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.