Нематоды C. elegans умеют избирательно стирать воспоминания о конкретных запахах, оставляя в памяти другие. Команда Университета Кюсю описала молекулярную цепочку, которая запускает этот процесс. Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.
Главный герой работы — небольшой червь C. elegans с нервной системой всего из 302 нейронов. Каждый из них идентифицирован и нанесён на карту, что позволяет отслеживать, где у него хранится воспоминание и где оно стирается. Эти нематоды слепы, зато обладают острым обонянием, и именно запахи стали рабочим инструментом в экспериментах. Японские биологи установили, что за активное забывание у червей отвечает нейропептид NLP-47: он выделяется одними нейронами и запускает каскад сигналов, приводящий к удалению памяти о запахе у других.
Полная схема выглядит так: нейроны AWC выделяют NLP-47, который действует через рецептор GNRR-1 на нейроны AIZ. Те, в свою очередь, выделяют глутамат, воздействующий на рецептор GLR-4 в нейронах AWA, где и хранится память о запахе. Когда исследователи с помощью оптогенетики подавляли активность нейронов AWC и AIZ, нематоды становились устойчивее к забыванию. У червей, у которых NLP-47, GNRR-1 или глутамат не работали, память о запахах держалась дольше нормы.
«Обычно мы считаем забывание сбоем памяти. Но оно не менее важно для адаптации и выживания. Возникает вопрос: как мозг решает, какие воспоминания стереть?» — отмечает руководитель исследования, профессор Университета Кюсю Такэси Исихара. Из экспериментов следует, что червь умеет забывать не всё подряд. Когда нематод одновременно обучали двум запахам — диацетилу и изоамиловому спирту, — система стирает только память о диацетиле, оставляя второе воспоминание нетронутым.
Сам эксперимент устроен просто: червю дают выучить запах, а примерно через четыре часа, когда память в норме угасает, его проверяют снова. Если нематода снова тянется к источнику запаха — значит, воспоминание стерлось.
Группа профессора Исихары ещё в 2013 году показала, что у C. elegans есть особые нейроны, запускающие активное забывание запахов. Долгое время молекулы, передающие такой сигнал, оставались неизвестными, и только сейчас аспирант Юки Ониси вместе с коллегами идентифицировали NLP-47 и его рецептор GNRR-1. Похожие рецепторы найдены и у млекопитающих, в том числе в гиппокампе грызунов — центре памяти. Их роль там пока не изучена, но авторы надеются, что находки приблизят понимание того, как забывание работает и у людей. В перспективе, по словам Исихары, это может помочь в исследовании болезней, связанных с потерей памяти.
Ранее сообщалось, что мозг человека под наркозом повел себя как у червя.