Автори нової роботи пояснили, як наш мозок зберігає інформацію — цей процес допоможе запобігти пов’язане з віком погіршення пам’яті.
В ході дослідження на мишах вчені з Массачусетського технологічного інституту відкрили важливий алгоритм в передньому таламусі: він потрібен, щоб запам’ятати, як орієнтуватися в лабіринті. Дослідники також виявили, що він працює гірше у старих мишей. Але якщо посилити його активність, то це поліпшить здатність мишей правильно проходити лабіринт.
З віком у людей часто погіршується робоча пам’ять, це ускладнює виконання повсякденних завдань. Одна з ключових областей мозку, пов’язаних з цим типом пам’яті, – передній таламус, який в першу чергу впливає на просторову пам’ять — вона зберігає інформацію про наше оточення і про те, як в ньому орієнтуватися.
За словами дослідників, новий відкритий алгоритм може стати перспективним способом лікування людей, а також потенційно допоможе повернути втрату пам’яті у людей похилого віку, не впливаючи на інші частини мозку.
Попередні дослідження на мишах показали, що пошкодження переднього таламуса призводить до порушень просторової робочої пам’яті. Дослідження виявили, що у людей з віком знижується активність переднього таламуса, також знижується продуктивність при виконанні завдань просторової пам’яті.
Передній таламус розділений на три відділи: вентральний, дорсальний і медіальний. У дослідженні, опублікованому в 2021 році, автори вивчали роль передньодорзального (AD) таламуса і передньо-вентрального (AV) таламуса у формуванні пам’яті. Вони виявили, що AD-таламус бере участь у створенні ментальних карт різних фізичних просторів, в той час, як AV-таламус допомагає мозку відрізняти ці спогади від інших.
У своєму новому дослідженні автори хотіли більш глибоко вивчити AV-таламус і його роль при роботі просторової пам’яті. Щоб зробити це, вони навчили мишей бігати по простому Т-подібному лабіринту. На початку кожного випробування миші бігли до тих пір, поки не досягли точки T. Один зі шляхів був заблокований, тому вони бігли по іншому. Потім мишей знову помістили в лабіринт, де обидва шляхи відкриті. Мишей винагороджували, якщо вони вибирали вихід, протилежний попередньому. У такому випадку, щоб прийняти правильне рішення, вони повинні були згадати, в який бік вони повернули під час попереднього разу.
Коли миші виконували завдання, дослідники використовували оптогенетику для придушення активності нейронів AV або AD під час трьох різних частин завдання. Виявилося, що AV-нейрони найбільш важливі для запам’ятовування інформації, поки вона необхідна для виконання завдання. Навпаки, інгібування нейронів AD порушувало продуктивність під час фази вибірки, але мало вплив на фазу затримки. Це відкриття узгоджується з попереднім дослідженням дослідницької групи, що показує, що нейрони AD беруть участь у формуванні спогадів про фізичний простір.