ЧИКАГО — В 1898 итальянский биолог Камилло Гольджи счел что-то необычным, когда он изучил части мозговой ткани под его микроскопом. Подобные сети решетки, сейчас известные как «окружающие нервную ткань сети», окружили довольно много нейронов, но он не имел возможности различить их цель.
Многие отклонили сети как экспонат красящего способа Гольджи; в течение следующего века они оставались по большей части неясными. Сейчас, тут на годовом собрании Общества Нейробиологии, исследователи внесли предложение дразнящие новые доказательства, что отверстия в этих сетях могли быть то, где долгосрочные памяти сохранены.Ученые сейчас знают, что окружающие нервную ткань сети (PNNS) являются лесами связанных протеинов и сахара, напоминающего хрящ, говорит нейробиолог Сакина Палида, аспирант в лаборатории Роджера Тсиена в Калифорнийском университете, Сан-Диего и co-следователь на изучении. Не обращая внимания на то, что все еще неясно совершенно верно, что делают сети, растущий количество изучений предполагает, что PNNs может руководить функцией и формированием синапсов, микроскопических соединений между нейронами, разрешающими клеткам общаться, и это может играть роль в памяти и изучении, говорит Пэлида.
Один из самых неотложных вопросов в нейробиологии – то, как воспоминания — особенно долговременные — сохранены в мозгу, учитывая, что большая часть протеинов в нейронах всегда заменяется, освежая себя где угодно от каждых нескольких суток до каждых нескольких часов. Чтобы продолжаться целую жизнь, Пэлида говорит, кое-какие ученые считают, что воспоминания должны так или иначе быть закодированы в постоянном, стабильном молекулярном строении.
Вдохновленный частично доказательствами, что разрушение сетей в некоторых отделах головного мозга может вполне поменять глубоко внушенные поведения, советник Пэлиды Тсиен, взявший Нобелевскую премию химик, не так давно начал изучить, имел возможность ли бы семь дней быть той структурой. Добавление к доказательствам было многими недавними изучениями, связывающими ускоренный PNNs с болезнями мозга включая синдром и шизофрению Костелло, форму интеллектуальной нетрудоспособности.
На встрече Пэлида и сотрудники привлекли толпу с несколькими новыми достигнутыми результатами, поддерживающими догадку, что PNNs являются, вправду, ключом к хранению долгосрочной памяти и изучению. Учитывая отсутствие знаний о PNNs, несколько Тсиена сперва пробовала ответить на главные вопросы о том, сколько времени они продолжаются, и где — совершенно верно — они расположены. Применяя стабильный изотоп, маркирующий способы, которые могут выяснить, находился ли протеин в юности, бригада подтвердила, что протеины, находившиеся в PNNs грызунов, постоянно не перерабатываются, но могут остаться в живых в течение по крайней мере 180 дней. «Мы нашли, что [протеины, находившиеся в], PNNs весьма стабильны, и могут продлиться везде по сроку работы животного», говорит Пэлида.
Исследователи также нашли — применение нового расцветающего способа маркировки развитый Пэлидой — что они являются распространяющимися везде по мозгу, вместо того, чтобы быть ограниченными всего несколькими мозговыми областями, как прошлые изучения предположили.Потом, Пэлида и сотрудники изучили, как PNNs взаимодействуют с синапсами. Эти соединители, как думают, формируются и становятся более сильными, потому, что воспоминания созданы и укреплены, и слабеют а также исчезают, потому, что воспоминания исчезают. Никто все же не знает, сколько синапсов — либо нейроны, в этом отношении — вовлечено в любую память.
После растущих нейронов в чашке Петри и разрешении PNNs окружения им для развития Пэлида разглядывал их с BDNF, химикат, стимулирующий нейроны для создания новых связей с другими клетками. Применяя электронную микроскопию для изучения нейронов в наноразмерной резолюции несколько отыскала, что везде, где синапсы появились, дружная решетка PNN развила отверстия, как словно бы приспособить новые связи. Новые эти предполагают, что PNN есть «совершенным субстратом для весьма долговременного обслуживания памяти в течение продолжительного времени», говорит Пэлида.
В отдельном опыте несколько отыскала, что мыши нокаута, пропускающие фермент, в большинстве случаев ухудшающий PNN, делаемый не хорошо на главной задаче ассоциации страха: животные не связали удар со звуковым знаком.Результаты соответствуют отлично растущим доказательствам, которые освобождают, либо ухудшенные PNNs увеличивают нервную пластичность, говорит Джон Уэсли Пейлор, студент мастера в университете Альберты, в Эдмонтоне.
«Новая идея пребывает в том, что, в случае если сеть свободна, любой синапс может войти и вступить в контакт», в то время как тяжёлая сеть мешает тому, чтобы новые синапсы формировались, сохраняя связи, установленные прежде, говорит он. Предстоящая помощь догадки приходит от изучений, показывающих, что формирование PNN коррелируется с критическими периодами — окна набора времени, в которое развиваются функции, такие как видение. Но, учитывая, что много других факторов, как мы знаем, воздействуют на формирование памяти, «это – что-то наподобие протяжения, чтобы заявить, что само отверстие кодирует данные», он предостерегает.
Не обращая внимания на то, что PNNs, вправду думается, ограничивают пластичность, все еще не светло, сколько они изменяют в течение судьбы, отмечает Барбару Сорг, нейробиолога в Университете штата Вашингтон в Ванкувере. Довольно много факторов экологии, думается, в состоянии ослабить либо сжать PNNs, она отмечает: склонность Кокаина, к примеру, думается, вызывает сверхвыражение PNNs у животных, предлагая потенциальный механизм для интенсивных и постоянных воспоминаний, формирующихся в следствии злоупотребления наркотиками, говорит она. На встрече несколько Сорга представила доказательства, что разрушение PNN в некоторых регионах может стереть связанные с препаратом воспоминания, предположив, что процесс возможно реверсивным.
Не ищите PNN-распадающиеся способы лечения в скором времени, но, она говорит: фермент, применяемый для разрушения PNN у животных, есть «весьма тупым инструментом», и нет никакого знания, что случилось бы с человеком, если бы они были выставлены ему, говорит она.В итоге ученым будет нужен метод наблюдать, как PNNs изменяются в течение продолжительного времени у живущих животных для определения их подлинной роли в памяти, говорит Тэкэо Хенш, молекулярный биолог в Гарвардском университете.
Потом, Пэлида говорит, несколько Тсиена собирается создать трансгенные грызуны с расцветающим маркером PNN и наблюдать, как сети изменяются в течение продолжительного времени в лаборатории.