7
Нейроны — специализированные клетки нервной системы — формируют более устойчивые и длительные воспоминания, когда получают информацию повторяющимися порциями. Недавно исследователи из Нью-Йоркского университета обнаружили, что действие этого феномена, известного как эффект распределённых повторений, не ограничивается только тканями мозга. Почечные и нервные клетки сохраняют схожую молекулярную память. Это открытие, опубликованное в журнале
Nature Communications, может в будущем помочь оптимизировать терапию — например, скорректировать сроки и дозировку химиотерапии с учётом того, как раковые клетки реагируют на повторяющиеся сигналы.
«Это открывает совершенно новый подход к пониманию болезней и здоровья, — говорит доктор наук, молекулярный биолог из Нью-Йоркского университета Николай Кукушкин, соавтор исследования. — Я думаю, мы обнаружим, что существует множество областей биологии, которые, как нам казалось, не связаны друг с другом, но на самом деле являются частями одного процесса».
Некоторых учёных эти результаты также наводят на мысль, что сознание может возникать не только в нейронах, но и во всех клетках, что ставит важные вопросы о нашем понимании этого феномена.
Кукушкин и его команда ранее изучали клеточную память в нейронах морских улиток. Калифорнийская морская улитка (Aplysia californica) обладает простой нейронной сетью, которая идеально подходит для исследования основ работы нервных клеток. Том Кэру, нейробиолог из Нью-Йоркского университета и соавтор исследования, на протяжении десятилетий изучал мозг этого моллюска, пытаясь понять, как он хранит и обрабатывает информацию. Предыдущие работы команды показали, как нейроны формируют паттерны и реагируют на определённые химические стимулы.
Но только после того, как Кукушкин привнёс в лабораторию свои знания в области клеточной биологии, учёные задумались: не распространяется ли эффект распределённых повторений на клетки за пределами мозга? Этот психологический принцип известен уже более 140 лет и утверждает, что обучение эффективнее, если разбивать материал на части с небольшими интервалами, а не поглощать его за один раз. Кукушкин напомнил коллегам, что нейроны, при всей их уникальности, всё же функционируют во многом подобно другим клеткам организма.
В отличие от воспоминаний, из которых складывается наш жизненный опыт, клеточная память фиксирует химические сигналы, помогая клеткам лучше адаптироваться к окружающей среде. Чтобы подробнее изучить этот тип памяти в ненейронных клетках, команда воздействовала на почечные и нервные клетки двумя способами: одним мощным импульсом и несколькими более слабыми, распределёнными во времени. Исследователи также встроили светящиеся молекулы в ключевой ДНК-связывающий белок, связанный с памятью. Молекула начинала светиться, если клетка успешно запоминала последовательность сигналов.
Оказалось, что «зубрёжка» так же неэффективна для ваших клеток, как и перед экзаменом. При воздействии химических веществ короткими повторяющимися импульсами клетки светились ярче и дольше. При однократном же воздействии свечение угасало быстрее. К удивлению Кукушкина, даже небольшие изменения интервалов резко меняли реакцию клеток. Сдвиг длительности импульсов всего на несколько минут порождал свечение, которое могло сохраняться несколько дней после первого контакта клеток с химическими веществами.
Чувствительность клеток к столь тонким различиям в паттернах способна однажды изменить наше представление о собственном теле, полагает Кукушкин. Мозг, возможно, перестанет считаться единственным «чемпионом» по распознаванию паттернов. Это означает, что то, как мы получаем опыт или стимулы — например, интервалы между приёмами пищи или тренировками, — может влиять на то, как долго клетки «запоминают» этот опыт.
Источник
yaplakal.com