Обнаружено, что при формировании воспоминаний разрушается ДНК

При создании долговременных воспоминаний некоторые клетки мозга испытывают настолько сильный прилив электрической активности, что это разрывает их ДНК. А затем начинается воспалительная реакция в мозге.

Результаты нового исследования, опубликованного в журнале Nature, очень интересны. Они подтверждают, что формирование воспоминаний — это «рискованное дело». Обычно разрывы обеих нитей двойной спирали молекулы ДНК связаны с болезнями, в том числе с раком. В данном же случае цикл повреждения и восстановления ДНК представляет собой то, как могут создаваться и сохраняться воспоминания.

Также этот цикл повреждения и восстановления может быть неправильным у людей с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. Он будет вызывать у них накопление ошибок в ДНК нейронов.

Команда учёных научила мышей ассоциировать небольшой электрический шок с новой средой, чтобы, когда животных снова поместили в эту среду, они «запомнили» полученный опыт и показывали страх. Далее специалисты изучили активность генов в нейронах ключевой области мозга — гиппокампа. Оказалось, что некоторые гены, ответственные за воспаление, были активны в ряде нейронов через четыре дня после тренировки. А вот спустя три недели после тренировки активность тех же генов заметно снизилась.

Эксперты определили причину воспаления: белок TLR9, который запускает иммунный ответ на фрагменты ДНК, плавающие внутри клеток. Эта воспалительная реакция аналогична той, которую используют иммунные клетки при защите генетического материала от вторжения патогенов. Но в этом случае нервные клетки реагировали не на захватчиков, а на собственную ДНК.

Когда исследователи удалили у мышей ген, кодирующий белок TLR9, у животных возникли проблемы с памятью, связанные с долговременными воспоминаниями о тренировках. Это позволяет предположить, что мы тоже используем собственную ДНК в качестве сигнальной системы, чтобы хранить информацию в течение длительного времени.