Улучшение памяти: рецепторы серотонина могут быть ключом
Недавнее исследование позволило по-новому взглянуть на конкретные рецепторы, которые участвуют в создании воспоминаний. Ученые надеются, что в будущем это открытие поможет бороться с возрастным когнитивным спадом.
Разработка лекарства для улучшения памяти - это тема научной фантастики, и она, вероятно, останется в этой сфере еще очень долгое время.
Однако в настоящее время в области исследования памяти делается большой шаг вперед.
По мере того как нейробиологи все глубже исследуют мозг, механизмы формирования памяти становятся более ясными, а способы их улучшения становятся все ближе.
Ученые из Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, находятся в авангарде этого исследования. Под руководством доктора философии Катии М. Тейшейра и доктора философии Зева Б. Розен они сосредоточили свой последний проект на высвобождении серотонина в гиппокампе и его влиянии на память.
Гиппокамп и память
Уже давно известно, что гиппокамп играет жизненно важную роль в памяти. В частности, в нем закладываются долговременные воспоминания о жизненном опыте. Область гиппокампа, называемая СА1, особенно важна.
Например, исследование с участием людей с повреждением области CA1 показало, что у них были «глубокие нарушения в обучении на месте». Другое исследование, в котором тестировались похожие пациенты, выявило серьезные нарушения автобиографической и эпизодической памяти.
По мнению авторов недавнего исследования, сила нейронной коммуникации через область CA1, по-видимому, связана с формированием памяти.
На гиппокамп сильно влияет серотонин (среди других нейромедиаторов), но его точная роль остается неясной. Команда, участвовавшая в этом исследовании, хотела углубиться в это.
Чтобы проверить функцию серотонина, они исследовали мозг мышей с помощью оптогенетики - метода, который позволяет нейробиологам включать и выключать нейроны с помощью световых импульсов. Играя с различными путями серотонина в области CA1 гиппокампа, они могли лучше понять, что каждый из них делал.
Они обнаружили, что если высвобождение серотонина увеличивалось, нейронная связь в CA1 становилась сильнее; это имело эффект улучшения пространственной памяти мышей. И наоборот, когда высвобождение серотонина было искусственно заблокировано, пространственная память ухудшалась.
Это показало, что высвобождение серотонина в области CA1 может улучшить память, но также показало, что формирование памяти зависимый на этом пути. Их выводы опубликованы на этой неделе в журнале. Нейрон.
Одного знания того, что серотонин имеет решающее значение для формирования памяти, было недостаточно; они хотели быть более конкретными.
Переход к типу рецептора
Существует несколько типов рецепторов серотонина - фактически, существует семь общих классов этих рецепторов. Команда хотела определить, какой именно класс рецепторов серотонина задействован в памяти.
«Во-первых, - объясняет Тейшейра, - мы обнаружили, что когда серотонин высвобождается из своих эндогенных резервуаров в гиппокампе во время обучения, память об изученном событии усиливается».
«Затем мы пришли к выводу, что, определяя доминирующее участие одного типа рецепторов серотонина, мы можем протестировать медикаментозное лечение на производительность памяти».
Катя М. Тейшейра, доктор философии
Наконец, исследователи нашли специфический рецептор серотонина. Как продолжает Тейшейра: «[Мы] обнаружили, что системная модуляция функции рецептора 5-HT4 с помощью лекарств улучшает формирование памяти».
Это открытие подтверждает более раннюю работу, которая также определила роль рецептора 5-HT4 в памяти. Кроме того, недавнее исследование, проведенное на здоровых людях-добровольцах, показало, что плотность рецепторов 5-HT4 (сколько рецепторов доступно для связывания с серотонином) в гиппокампе предсказывала производительность в тесте на вербальное обучение.
Поскольку когнитивные способности и память большинства людей с возрастом снижаются, понимание точных механизмов, лежащих в основе хранения и извлечения памяти, может иметь важные последствия.
Если бы можно было разработать лекарство, которое усиливало бы серотонинергическую активность рецепторов 5-HT4 в области СА1 гиппокампа, оно могло бы однажды помочь людям сохранять остроту психики даже в пожилом возрасте. Однако стоит отметить, что до этого еще далеко.
