Таинственные сбои в памяти, которые возникают при болезни Альцгеймера, могут быть связаны не только с гибелью нейронов, но и с нарушением тонких процессов в мозге. Учёные всё ближе подбираются к объяснению того, почему человеку становится трудно удерживать в голове недавние события. Новые эксперименты на животных показали, что проблема может скрываться в том, как мозг "повторяет" пережитый опыт во время отдыха. Об этом сообщает журнал Current Biology.
Болезнь Альцгеймера давно связывают с накоплением вредных белков и появлением амилоидных бляшек в тканях мозга. Эти изменения постепенно приводят к ухудшению памяти, спутанности сознания и сложностям с ориентацией. Однако до сих пор оставалось не до конца ясно, какой именно механизм запускает сбои в запоминании.
Исследователи из Университетского колледжа Лондона решили сосредоточиться на гиппокампе — области, которая играет ключевую роль в формировании воспоминаний. В норме мозг не просто фиксирует события, но и повторно "прокручивает" их в периоды покоя. Такой процесс помогает закреплять пережитое и переводить опыт в долговременную память.
Особое значение в работе гиппокампа имеют так называемые "клетки места". Эти нейроны активируются, когда человек или животное перемещается в пространстве. При движении клетки включаются в определённой последовательности, отражая маршрут.
Позже, во время отдыха или сна, мозг воспроизводит ту же цепочку активности. Именно это повторение считается важным элементом укрепления памяти. Если данный механизм нарушается, мозгу становится сложнее сохранять недавние впечатления.
В исследовании использовали мышей с генетическими изменениями, вызывающими образование амилоидных бляшек, характерных для болезни Альцгеймера. Животные проходили лабиринт, а учёные наблюдали за работой примерно сотни нейронов, связанных с ориентацией.
Результаты оказались показательными: у мышей с бляшками процесс воспроизведения опыта проходил неправильно. Мозг пытался повторить недавний маршрут, но паттерны активности получались искажёнными. Кроме того, "клетки места" стали менее стабильными: они уже не так чётко активировались в одних и тех же участках лабиринта.
Особенно заметны сбои были после отдыха, когда воспроизведение должно было укреплять память, но вместо этого давало неверные сигналы. Эти данные дополняют представления о том, как кишечник управляет разумом и какие скрытые процессы могут влиять на работу мозга.
Нарушения на уровне нейронов отразились и на поведении животных. Мыши с амилоидными бляшками хуже ориентировались в лабиринте и чаще совершали ошибки, которых здоровые особи избегали. Это подтвердило, что сбои в воспроизведении недавнего опыта напрямую мешают запоминанию маршрутов и пространственной информации.
Учёные считают, что такие открытия могут помочь в разработке методов ранней диагностики болезни Альцгеймера, а также новых подходов к терапии. Если удастся воздействовать на систему воспроизведения, возможно, появится шанс замедлить развитие когнитивных нарушений.
В перспективе подобные исследования расширяют понимание того, как мозг превращает опыт в память и почему этот процесс начинает давать сбои при нейродегенеративных заболеваниях. Особенно важным становится поиск факторов, которые помогают сохранить ясность ума даже в старости, как это показали работы о естественной защите от болезни Альцгеймера.