Мільйони синапсів, що «мовчать», визначають роботу пам'яті

Нейробіології з Масачусетського технологічного інституту виявили, що мозок дорослої миші містить

мільйони «мовчазних» синапсів (контактів міжнейронами), розташованих на крихітних структурах, які називаються філоподіями. Досі вважалося, що такі структури існують лише в дитячому мозку, але вчені встановили, що близько третини всіх синапсів у корі мозку «мовчать».

Дослідники вперше виявили мовчазні синапсикілька десятиліть тому у мозку молодих мишей та інших тварин. Вважається, що на ранньому етапі розвитку ці синапси допомагають мозку отримувати величезну кількість інформації, яка потрібна немовлятам, щоб дізнатися більше про навколишнє середовище і як взаємодіяти з нею.

Тонкі філоподії з синапсами, що мовчать, покривають дендриту нейрона. Зображення: Dimitra Vardalaki and Mark Harnett, MIT

Дослідники вважали, що миші такіструктури, що «мовчать», пропадають на 12-й день життя. У роботі нейробіології шукали у різних частинах мозку філоподії — тонкі мембранні виступи, які відходять від дендритів (розгалужених відростків нейронів). Дослідження показало, що у дорослих тварин у зоровій корі та інших частинах мозку таких структур у 10 разів більше, ніж вважалося раніше. Вони також виявили, що філоподії мають рецептори нейротрансмітерів, які називаються рецепторами NMDA, але не рецептори AMPA.

Активний синапс використовує обидва ці рецептори,пояснюють вчені. При цьому NMDA зазвичай потребують взаємодії з AMPA рецепторами для передачі сигналів. Це означає, що синапси, розташовані на філоподії, не можуть передавати електричний струм, а отже — мовчать.

Існування «мовчазних» синапсів допомагаєпояснити, як дорослий мозок здатний постійно формувати нові спогади та вивчати нові речі без необхідності модифікувати існуючі звичайні синапси, кажуть дослідники.

Ці мовчазні синапси шукають нові зв'язки, і колинадається важлива нова інформація, зв'язки між відповідними нейронами зміцнюються. Це дозволяє мозку створювати нові спогади, не перезаписуючи важливі спогади, що зберігаються у зрілих синапсах, які важче змінити.

Димитра Вардалакі, аспірант MIT та співавтор дослідження

В даний час вчені шукають аналогічні синапси, що «мовчать», в мозку дорослої людини.

Читати далі:

Розкрито давню загадку геному: що стільки років приховувала наша ДНК

Подивіться, як виглядає жінка Тора. Вона жила 800 років тому

Правила спілкування з цифровими аборигенами: омніканальність, юзабіліті та єдине вікно