Перемикач Вмикає та вимикає спогади (у щурів)

Вчені з'ясували, як вмикати та вимикати спогади у щурів за допомогою електронної системи, що імітує нейронні сигнали. Дослідники дублювали механізм мозку, пов’язаний із довгостроково засвоєною поведінкою щурів, навіть коли вони були наркотизовані, щоб забути.

“Увімкніть перемикач, і щури пам’ятають. Переверніть це, і щури забудуть », - сказав Теодор Бергер, доктор філософії, з Університету Південної Каліфорнії.

Для дослідження щури вивчили завдання, в якому натискали один важіль замість іншого, щоб отримати винагороду. За допомогою вбудованих електричних зондів дослідницька група, яку очолював доктор філософії Сем А. Дедвілер з відділу фізіології та фармакології Вейк-Форест, відстежувала мозкову активність щурів між двома основними внутрішніми відділами гіпокампу, відомими як субрегіони. CA3 та CA1.

"Немає гіпокампу," сказав Бергер, "немає довготривалої пам'яті, але все ще короткочасної пам'яті". Попередні дослідження показали, що під час навчального процесу CA3 та CA1 працюють разом, щоб перетворити короткочасну пам'ять у довготривалу.

Використовуючи фармакологічні засоби, вчені блокували нормальну нервову взаємодію між цими двома областями. Примітно, що раніше навчені гризуни перестали проявляти довго вивчену поведінку.

"Щури все ще показали, що вони знають," коли ти натиснеш ліворуч, а потім наступний раз праворуч, і навпаки ", - сказав Бергер. "І вони все ще знали, як натискати на важелі для води, але вони могли пам'ятати лише, натискали вони ліворуч або праворуч протягом 5-10 секунд".

Команди пішли далі, розробивши штучну систему гіпокампа, яка може дублювати активність між CA3 і CA1.

Фармакологічно заблоковані щури відновили свою довготривалу пам’ять, коли електронний пристрій, запрограмований на копіювання функції кодування пам’яті, був активований.

Далі команда показала, що якщо протезний пристрій та його електроди імплантувати тваринам із нормальним функціонуючим гіпокампом, пристрій може насправді посилити пам'ять, що генерується внутрішньо в мозку, і посилити здатність пам'яті звичайних щурів.

"Ці інтегровані експериментальні модельні дослідження вперше показують, що, маючи достатньо інформації про нейронне кодування спогадів, нейронний протез, здатний ідентифікувати в реальному часі та маніпулювати процесом кодування, може відновити і навіть посилити когнітивні мнемонічні процеси", згідно з вивчення.

Команда сподівається розробити протези, які в кінцевому підсумку можуть допомогти хворим на хворобу Альцгеймера або інсультом.

Джерело: Університет Південної Каліфорнії