Ученые выяснили, что воспаление мозга необходимо для работы памяти

Американские нейробиологи из Северо-Западного университета в Чикаго сделали неожиданное открытие, которое показало, что воспаление мозга и повреждение ДНК играют важную роль в формировании долговременной памяти. Исследование было опубликовано в журнале Nature.

По мнению ученых, воспаление нейронов мозга обычно считается негативным симптомом, так как оно может привести к таким заболеваниям, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Однако последние исследования показали, что воспалительные процессы в гиппокампе необходимы для создания воспоминаний.

Чтобы понять механизмы памяти, исследователи провели эксперименты на мышах. Они вызвали у животных определенные воспоминания с помощью стимулов, а затем сосредоточили внимание на гиппокампе, где обрабатывается информация о прошлых событиях.

Команда обнаружила, что воспалительный путь Toll-подобного рецептора 9 (TLR9) в нейронах гиппокампа сильно активирован. Обычно этот путь участвует в иммунном ответе, обнаруживая фрагменты ДНК патогенов.

Ученые выяснили, что путь TLR9 активируется из-за повреждения ДНК в нейронах гиппокампа, а не из-за инфекции. Результаты показали, что активация пути TLR9 в ответ на повреждение ДНК имеет ключевое значение для формирования памяти.

По словам специалистов, это открытие стало неожиданным, поскольку TLR9 всегда считался частью иммунной системы, а не одним из механизмов памяти. Однако при блокировании TLR9 у мышей исчезала способность формировать долговременные воспоминания.

Исследователи изучили повреждение ДНК и процессы восстановления в этих нейронах. Они установили, что фрагменты ДНК и другие молекулы, возникшие в результате повреждения, высвобождаются из ядра. Это высвобождение активировало путь TLR9, который затем стимулировал механизмы восстановления ДНК в центросомах — органеллах, обычно участвующих в делении клеток.

В нейронах, которые не делятся, центросомы играли другую роль, помогая организовывать нейроны в стабильные агрегаты памяти, необходимые для формирования долговременных воспоминаний.

Еще одним важным открытием стало то, что в течение недельного воспалительного процесса нейроны, кодирующие память, становились более устойчивыми к новым или подобным стимулам.

Это сопротивление важно, так как помогает сохранить уже полученную информацию, не позволяя нейронам отвлекаться на новые входные данные. Оно обеспечивает стабильность сформированных воспоминаний со временем, отметили специалисты.