Естественный фактор роста значительно усиливает удержание и предотвращает забывание воспоминаний о страхе, когда они вводятся в схему памяти крыс в течение ограниченных по времени окон, когда воспоминания становятся хрупкими и изменчивыми. В исследовании, финансируемом Национальным институтом здоровья, животные, получавшие инсулиноподобный фактор роста (IGF-II), преуспели в том, что не забывали избегать мест, где они ранее испытали легкий шок.
"Насколько нам известно, это первая демонстрация мощного улучшения памяти за счет естественного фактора, который легко проходит через гематоэнцефалический барьер ?? и, таким образом, может быть многообещающим для развития лечения," объяснила Кристина Альберини, доктор философии.D., Медицинской школы Mount Sinai, Нью-Йорк, грантополучатель Национального института психического здоровья NIH (NIMH).
Альберини и его коллеги говорят, что IGF-II может стать потенциальной мишенью для лекарств для улучшения памяти. Они сообщают о своем открытии в январе. 27, 2011 номер журнала Nature.
"По мере того, как мы узнаем больше о таких механизмах формирования и исчезновения памяти о страхе, мы надеемся применить эти знания для решения клинических проблем, включая посттравматическое стрессовое расстройство," сказал директор NIMH Томас Р. Инсель, М.D.
Выносливость памяти зависит от синтеза новых белков и структурных изменений в связях между клетками мозга. Эти укрепляющие память изменения происходят в ограниченных по времени окнах сразу после обучения, когда воспоминания подвергаются консолидации, а также сразу после извлечения памяти, процесс, называемый реконсолидацией.
Подсказки из других исследований заставили исследователей подозревать, что IGF-II играет роль в этих процессах в центре памяти мозга, гиппокампе, где он относительно высококонцентрирован. Малоизвестный фактор роста является частью механизма восстановления и регенерации тканей мозга; это важно во время развития и снижается с возрастом.
Чтобы выяснить, как это может работать в памяти, команда Альберини использовала стандартный тест памяти о страхе, называемый тренировкой тормозящего избегания. Они отслеживали передвижение крыс в среде, где животные научились ассоциировать темную область с легкими ударами ног. Чем больше животное избегает темной области, тем лучше его память о страхе.
Такой тип обучения усиливает экспрессию естественного IGF-II в гиппокампе. Таким образом, исследователи вводили синтетический IGF-II непосредственно в гиппокамп во время периодов консолидации или реконсолидации, когда воспоминания податливы. Что примечательно, память крыс заметно улучшилась ?? с эффектом продолжительностью не менее нескольких недель. Исследование мозга животных показало, что IGF-II усилил клеточные связи и механизмы, лежащие в основе долговременной памяти. процесс, называемый долгосрочным потенцированием.
Значит, IGF-II одновременно укрепляет память и задерживает ее нормальный распад ?? забыв, отметил Альберини.
Исследователи ранее обнаружили, что хрупкость, вызванная восстановлением памяти, требует синтеза нового белка в области страха мозга, миндалевидном теле. но только если память меньше двух недель. В новом исследовании они обнаружили, что улучшение памяти, вызванное IGF-II во время этого окна реконсолидации, зависело от синтеза нового белка в гиппокампе в течение того же периода времени. Они предполагают, что эти ограниченные по времени эффекты могут быть объяснены постепенным сдвигом в том месте, где хранится память, по мере взросления, от гиппокампа к внешней мантии или коре головного мозга.
Исследование показало, что фактор роста работает через себя ?? тоже малоизвестно ?? Рецептора IGF-II и зависит от активации фермента (GSK3 beta) и рецепторов AMPA для глутамата химического посредника, оба из которых участвуют в памяти. Факты свидетельствуют о том, что вместо активации новых нейронов он, по-видимому, работает через уже активированные связи между клетками ?? или синапсы ?? которые регулируются ферментом и рецептором.
По словам Альберини, среди будущих направлений исследователи могли бы изучить, может ли IGF-II улучшить другие типы памяти, такие как обучение вымиранию, в котором память о страхе заменяется памятью о безопасности. Если это так, это может дать ключ к разгадке новых методов лечения тревожных расстройств, таких как посттравматическое стрессовое расстройство.