Ученым удалось доказать взаимосвязь генетических особенностей с рабочей памятью у мышей. Молекулярно-генетический анализ показал, что рабочая память определяется геном Gpr12, который экспрессируется в таламусе. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Функционирование гена, отвечающего за кратковременную память. Credit: Hsiao et al / Cell 2020
В 2017 году ученые сделали неожиданное открытие – таламус играет ключевую роль в формировании рабочей памяти, которая содержит информацию о том, что мы делаем прямо сейчас. Рабочую память можно сравнить с регистрами процессора – ячейками, в которых хранятся промежуточные данные.Однако генетические основы взаимосвязи таламуса и памяти долго оставались неизученными. Обнаружить их удалось совсем недавно.
Американские исследователи изучали рабочую память мышей с помощью Т-образного лабиринта. Если мыши исследовали отсек, который не посещали ранее, считалось, что они прошли испытание. Если вернулись туда, где уже успели побывать, то задание не засчитывалось. Авторы обнаружили, что процент успеха отличался между различными линиями мышей.
Затем исследователи выполнили QTL-картирование – метод, который связывает черты (например, цвет глаз, рост или склонность к развитию заболевания) с конкретными генами. Ученые обнаружили генетический локус, который отличался у разных линий мышей – от последовательности ДНК в нем зависела мышиная успешность в покорении лабиринта.
Ученые назвали этот локус Smart1. Затем у двух групп мышей исследовали экспрессию генов в нескольких областях мозга. Наиболее существенные различия между ними оказались в дорсомедиальном ядре таламуса, в экспрессии гена Gpr12 из локуса Smart1. Дорсомедиальное ядро таламуса тесно связано с префронтальной корой, которая участвует в когнитивных функциях высокого уровня, например, таких как рабочая память. При нарушении работы этого ядра человек не запоминает события настоящего, при этом может помнить о том, что происходило в прошлом.
Авторы обнаружили, что группа мышей со сниженной экспрессией Gpr12 хуже решает задачи в лабиринте, тогда как избыточная экспрессия гена повышает мышиные успехи. Они предположили, что Gpr12 усиливает активность нейронов дорсомедиального ядра таламуса и улучшает пространственную рабочую память.
Открытие роли Gpr12 в будущем может привести к разработке фармакологических препаратов, улучшающих память.
Текст: Вера Васильева
Genetic variability of memory performance is explained by differences in the brain’s thalamus by Kuangfu Hsiao in Cell. Published September 2020
Сибирские ученые исследовали влияние окситоцина на крыс и обнаружили, что он может как успокаивать животных, так и провоцировать агрессивное поведение, что соответствует действию этого нейропептида…
В статье, опубликованной в PLOS One, ученые из университета штата Луизиана сообщают, что локализовали область мозга у мышей, которая ответственна за материнский инстинкт. Речь идет…
С помощью экспериментов на мышах учёные из Нью-Йоркского университета показали, что у самок этих животных за регуляцию сексуального поведения и проявлений агрессии отвечают различные группы…
Команда ученых из университета Копенгагена подтвердила предположение, что за вечернее повышение беспокойства у пожилых людей ответственны циркадные ритмы. Помимо этого, они нашли способ, как отредактировать…
Что будет, если отключить часть мозга, ответственную за эмоции и поведение? Американские нейробиологи решили найти ответ на этот вопрос. Они научились избирательно инактивировать миндалевидное тело…
Пока Вы спите, Ваш мозг продолжает работать: главным образом, он занят организацией, структуризацией поступившей за день информации и переводом воспоминаний из кратковременной в долговременную память….
Тот факт, что хронический недосып сказывается на сердечно-сосудистой системе, было известно давно. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе этого эффекта, долгое время оставались неизвестными. В…
Рассказы о том, что в мозге даже совсем небольшие структуры выполняют важные функции, уже давно ни у кого не вызывают удивления. Но всё же осознание…
Структура мозга настолько сложна и состоит из такого большого числа компонентов, что порой небольшие группы находящихся рядом нейронов могут иметь разные функции. Так и с…
