Лекции 4 семестр / 26. Нормальная физиология_Лекция_Физиология памяти

Для консолидации памяти, т.е. перевода ее в долговременную, необходимо повторение информации. Консолидированная память складывается на хранение в кору БП.

Каждый вид информации хранится в своем отделе коры мозга в виде отдельных блоков (сетей нейронов), т.е. «кирпичиков памяти».

Условное представление кирпичиков (когов) памяти – нейронные сети понятий.

Профессор Берг М.Д.

Нервный контур ПТСР: хранитель страха (посттравматические стрессовые реакции)

Профессор Берг М.Д.

Из отдельных блоков складываются высокоспецифичные большие паттерны понятий, состоящие из десятков комбинаций (знания).

Чтобы сформировать эти комбинации необходимы годы труда, а занятия должны требовать усилий, превосходящих возможности обучающегося. Только в этих условиях формируется специалист высокого класса.

Дрозофила когнитивных наук - шахматы.

1.Правило десяти лет для овладения каким-либо мастерством (не менее 2-х часов в день).

2.Для таких усилий должна быть мотивация, она важнее, чем врожденные способности.

3.Каждое достижение усиливает мотивацию.

Профессор Берг М.Д.

Механизмы долговременной памяти

Связаны с формированием новых нейронных сетей или увеличением связей в старых нейронных сетях. Механизмы:

•физиологические, биохимические

•генетические, эпигенетические

•морфологические.

1.Физиологические и биохимические.

При обучении в синапсах увеличивается квантовая секреция медиатора, повышается чувствительность хеморецепторов, их количество за счет синтеза или активации спящих, повышается возбудимость нейронов. В результате формируются или активируются новые связи между нейронами.

Синапсов на нейроне может быть несколько тысяч, значит изменения в каждом случае при запоминании идут по определенному адресу.

Профессор Берг М.Д.

1

3

2

Компартаменты клетки, связанные с определенным синапсом.

Профессор Берг М.Д.

В каждом адресе могут быть свои изменения:

ПеП

Профессор Берг М.Д.

Биохимические изменения (скорости и вида биохимических реакций) приводят к изменению

состояния нейрона:

увеличивается синтез медиаторов и нейропептидов, белков-хеморецепторов, белков-ферментов, белков – ионных каналов и др., т.е. при обучении и запоминании происходит синтез новых молекул белка, хранящих информацию (белки памяти).

Эти биохимические механизмы запускаются в результате генетических и эпигенетических процессов.

Профессор Берг М.Д.

2. Генетические механизмы долговременной памяти

В нервных клетках для записи новой информации работают уникальные гены, например ген c-fos . Сигналы, которые приходят к клетке и которые ей необходимо запомнить, сходятся на ядре клетки,

и включается очень ограниченное число генов, названных немедленными ранними генами, в частности, ген c-fos.

Он запускает сложнейшие молекулярные каскады внутри клетки. В результате синтезируются разнообразные белки, улучшающие функцию клетки – белки памяти.

Профессор Берг М.Д.

Встраивание белков в мембрану клетки, в цепочки биохимических

реакций, протекающих в определенных компартаментах клетки.

Профессор Берг М.Д.

Долговременная требует синтеза новых мРНК и белков и часто сопровождается установлением новых синаптических связей. Нобелевский лауреат Эрик Кандель с сотрудниками обратили внимание на белок CPEB (cytoplasmic polyadenylation element binding protein; не путать с транскрипционным фактором CREB), который активирует спящие мРНК в разных типах клеток. CPEB необходим для долговременной, но не кратковременной памяти, и его синтез намного увеличивается при стимуляции нейрона нейромедиатором. Есть два варианта белка СРЕВ: Orb2A и Orb2B, которые получаются из одной мРНК в результате альтернативного сплайсинга. Orb2B синтезируется постоянно (конститутивно), а Orb2A — лишь в ответ на стимуляцию нейрона. Было показано, что оба белка способны полимеризоваться, однако Orb2B может стабильно пребывать в растворимом состоянии, а Orb2A, напротив, с высокой вероятностью начинает полимеризацию.

Профессор Берг М.Д.