Лекции 4 семестр / 26. Нормальная физиология_Лекция_Физиология памяти

Эти наблюдения позволили предложить простую схему формирования долговременной памяти: при стимуляции синапса синтезируется Orb2A, он переходит в полимерное состояние и увлекает за собой Orb2B. Далее процесс полимеризации поддерживается

молекулами Orb2B и может продолжаться сколь угодно долго, что соответствует фиксации события в долговременной памяти. Полимеризация Orb2 не передается не только другим нейронам, но даже, вероятно, и между синапсами одного нейрона.

Важным достижением данной работы является и то, что она впервые показала, как клетка может управлять переходом в амилоидное состояние. Обратный процесс представляется маловероятным, как однократная запись на диске CD компьютера.

Профессор Берг М.Д.

При экспрессии в нейроне Orb2A-GFP образует амилоидные полимеры, видные как яркие точки,

а Orb2B-GFP не полимеризуется, давая диффузное свечение. Длина масштабной линейки 10 мкм.

Профессор Берг М.Д.

3. Эпигенетическая маркировка информации

Один из механизмов активации генов может быть связан с эпигенетической маркировкой информации в геноме.

ДНК находится в клеточном ядре в конденсированном состоянии. Её цепь намотана на многочисленные гистоновые «шпульки», а вся структура плотно упакована в хромосомах.

ДНК находятся в неактивном состоянии.

Активация происходит под влиянием эпигенетических маркеров – молекул, присоединенных к гистонам или самой ДНК.

Воздействие каких-либо факторов на эти маркеры делает упаковку ДНК менее плотной и ген активируется.

Всё это позволяет изучать новое направление в физиологии - оптогенетика.

Профессор Берг М.Д.

Неактивное состояние генома

Активация ДНК

Профессор Берг М.Д.

4. Морфологические изменения в нейронах:

•увеличивается количество шипиков на дендритах для контактов (т.е. количество синапсов),

•увеличивается площадь постсинаптической мембраны за счет ее складчатости.

До обучения После обучения

Профессор Берг М.Д.

5. Нейрогенез Долговременная память формируется не только за счет

установления новых нейронных связей между существующими нейронами, но и в результате нейрогенеза. Доказано, что у человека нейрогенез происходит в области зубчатой извилины гиппокампа, в зонах мозга, граничащих с желудочками мозга, в том числе в области базальных ядер и мозжечка.

Новые нервные клетки образуются в мозге до самой смерти и влияют на нашу способность к обучению. Росту нейронов способствует регулярное употребление жирной рыбы, фруктов и овощей.

Профессор Берг М.Д.

Мозжечковая коррекция движений совершенствуется на протяжении всей жизни.

Кора полушарий мозжечка продолжает развиваться до 58 лет, поэтому формирование тонких профессиональных навыков, приобретение новых профессий, художественное творчество – возможно на протяжении всей жизни человека. Кора червя – до 12 лет.

Поэтому фигурное катание, гимнастика – спорт молодых. При тренировках кора мозжечка может увеличиваться в 2-4 раза за счет нейрогенеза.

Профессор Берг М.Д.

Рабочая память – поисковое устройство, которое ищет в долговременной памяти то, что нужно.

Объем её может быть разным.

Она работает с участием коры лобных долей, теменной коры и передней поясной коры вместе с базальными ядрами (магнито-резонансная и компьютерная томография).

Узлы рабочей памяти:

1)отбор информации, которую надо загрузить (зоны связаны

свниманием),

2)хранение рабочих данных,

3)обработка данных.

Главную роль в регуляции потока информации через рабочую память играет хвостатое ядро (управляет потоком информации в зависимости от того, сколько данных потребуется для сравнения) и дорзальный участок передней премоторной коры (интерпретация контекста в целом).

Эффективность рабочей памяти зависит от этих зон мозга. Нейроны рабочей памяти работают с частотой гамма-ритма

(45-100 Гц).

Профессор Берг М.Д.

Пачки импульсов генерируются отдельными блоками нейронов, которые используют разный рисунок активности для работы с разной информацией, и эта активность чередуется с периодами покоя, благодаря чему рабочая память может заниматься сразу несколькими задачами. Т.е. в рабочей памяти информация может храниться «молча» (как?, требует изучения).

Профессор Берг М.Д.