5. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПАМЯТИ

5. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПАМЯТИ

В нейронауках исследование механизмов научения и памяти ведётся преимущественно в контексте пластичности (см. гл. 15). Именно поэтому многие исследования имели своей целью идентификацию пластических изменений активности и морфологии мозга во время обучения и запоминания. Так как пластичность стала доступной для исследований на клеточном и молекулярном уровнях, в настоящее время идентифицировано множество механизмов нейронной пластичности, которые, как предполагается, вносят свой вклад в разные формы обучения.

Обычно в качестве основного изменения при формировании памяти рассматривают модификацию синаптических связей. Эта идея была разработана до теории клеточных ансамблей Д.О. Хеббом [Hebb, 1949]. Интересы современных исследователей направлены не только на синапсы, но и на внутриклеточные процессы. Эксперименты, в которых изучаются механизмы долговременной пластичности, показывают, что по нейрофизиологическим показателям «старые» и «новые» следы памяти неразличимы, а качественно электрическая активность нейронов одинакова. Выдвигается предположение, согласно которому в основе длительно сохраняющихся следов памяти лежат долговременные изменения хемореактивных свойств мембраны нейронов. Это предположение поддерживается результатами экспериментов, в которых осуществляется прямой контроль за состоянием хемочувствительной мембраны на разных этапах её формирования и последующего сохранения во времени [Schwartz et al., 1971; Соколов, Тёр-Маргарян, 1984]. Полученные факты позволяют рассматривать длительно сохраняющиеся изменения хемочувствительных мембран нейронов в качестве одного из реальных механизмов, лежащих в основе сохранения энграмм.

По этой причине в современных исследованиях одно из наиболее разрабатываемых направлений – это изучение структуры и функции синаптических мембран и их роли в передаче, фиксировании и хранении информации. Мембрана может рассматриваться как двойной посредник в передаче информации: состояние мембраны определяет чувствительность к стимулу, а перестройка мембраны после получения сигнала определяет силу, специфичность и адекватность ответа. Исключительная роль мембран в передаче и хранении информации связана с кооперативными структурными переходами в них. Эти переходы могут индуцироваться изменениями в липидах и белках [Бурлакова, 1990]. Не только кратковременная, но и долговременная память связана с изменением структуры липидного бислоя синаптических мембран. И кратковременная, и долговременная память зависят от перехода липидов в одно и то же новое жидкокристаллическое состояние (Крепс, Ашмарин, 1982).

Современный уровень понимания природы синаптической пластичности и эндонейрональных процессов позволяет успешно изучать целенаправленное воздействие на метаболические процессы нервных клеток, обеспечивающие привыкание, ассоциативное обучение, долговременную потенциацию, длительно сохраняющееся изменение синаптической эффективности и другие разнообразные формы пластичности нервных клеток [Салганик и др., 1981; Lynch, Baudry, 1984; Bliss et al., 1986]. Наиболее интересные результаты получают в опытах по изучению пластичности и её изменений под влиянием высокоспециализированных веществ при регистрации электрической активности нейронов [Костюк и др., 1984; Цитоловский, 1986; Belardetti et al., 1986]. Идентификация тонких внутриклеточных биохимических механизмов научения позволила понять особую роль ионов кальция. По предположению кальций осуществляет взаимосвязь между метаболизмом нейрона и его мембраной, являясь метаболически зависимым компонентом клеточной проводимости; он принимает непосредственное участие в формировании пластических реакций нейронов.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

3.5. Механизмы памяти

Из книги Допинги в собаководстве автора Гурман Э Г

3.5. Механизмы памяти Поведение высших животных было бы невозможно без использования прошлого опыта, т.е. без сохранения информации о нем в нервной системе. Сенсорная память проявляется в удержании в нейроне следа от раздражения рецептора на очень короткое время — до 0,5 с.


Глава 3 ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПАМЯТИ

Из книги Основы физиологии высшей нервной деятельности автора Коган Александр Борисович

Глава 3 ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПАМЯТИ Эффективность приспособительного поведения животных и успех разумной деятельности человека в значительной мере зависят от того, в какой мере животные используют свой жизненный опыт, а человек — полученные ранее знания для


МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЧАСЫ

Из книги Геном человека: Энциклопедия, написанная четырьмя буквами автора Тарантул Вячеслав Залманович

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЧАСЫ Вы говорите — время идет. Безумцы — это вы проходите. Талмуд Достаточно твердо установлено, что большинство из происходящих точечных мутаций в геноме не представляются ни полезными, ни вредными для человека, то есть являются нейтральными. Скачки


МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЧАСЫ

Из книги Геном человека [Энциклопедия, написанная четырьмя буквами] автора Тарантул Вячеслав Залманович

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЧАСЫ Вы говорите — время идет. Безумцы — это вы проходите. Талмуд Достаточно твердо установлено, что большинство из происходящих точечных мутаций в геноме не представляются ни полезными, ни вредными для человека, то есть являются нейтральными. Скачки


§ 15. Механизмы памяти

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

§ 15. Механизмы памяти 1. Память — это функция нервных клеток. При синдроме Корсакова, рассеянном склерозе, ишемической болезни мозга, когда дегенерируют нейроны, память исчезает.2. Для способности запоминать надо иметь некоторое количество нейронов, по-видимому, немного


18. Гены памяти

Из книги В поисках памяти [Возникновение новой науки о человеческой психике] автора Кандель Эрик Ричард


18. Гены памяти

Из книги Гены и развитие организма автора Нейфах Александр Александрович


2. Молекулярные методы изучения изменений ДНК в ядрах

Из книги Генетика человека с основами общей генетики [Руководство для самоподготовки] автора Курчанов Николай Анатольевич

2. Молекулярные методы изучения изменений ДНК в ядрах В предыдущей главе мы уже говорили о гибридизации молекул ДНК. Этот метод позволяет сравнивать, в частности, ДНК, полученные из разных стадий развития одного вида. Если гибридизация ДНК раннего зародыша и взрослого


Тема 2. Молекулярные основы наследственности

Из книги Генетика человека с основами общей генетики [Учебное пособие] автора Курчанов Николай Анатольевич

Тема 2. Молекулярные основы наследственности Представьте себе, что увеличили человека до размеров Великобритании, тогда клетка будет иметь размер фабричного здания. Внутри клетки находятся содержащие тысячи атомов молекулы, в том числе молекулы нуклеиновой кислоты.


Глава 2. Молекулярные основы наследственности

Из книги Антропология и концепции биологии автора Курчанов Николай Анатольевич

Глава 2. Молекулярные основы наследственности Представьте себе, что увеличили человека до размеров Великобритании, тогда клетка будет иметь размер фабричного здания. Внутри клетки находятся содержащие тысячи атомов молекулы, в том числе молекулы нуклеиновой кислоты.


Глава 2. Молекулярные основы жизни

Из книги Поведение: эволюционный подход автора Курчанов Николай Анатольевич

Глава 2. Молекулярные основы жизни Фундаментальную роль в структуре живой материи играет первый уровень ее организации – молекулярный. На этом уровне анализируются химические вещества, составляющие живой организм, взаимосвязь их структуры и функции.Все имеющиеся в


12.2. Системы памяти

Из книги Биологическая химия автора Лелевич Владимир Валерьянович

12.2. Системы памяти Важной вехой в разработке проблем памяти явились работы канадского психолога Д. Хебба (1904–1985). В книге «Организация поведения» он первый дал обоснованную версию механизма образования энграмм как изменения эффективности синапсов (Hebb D., 1949). Эта гипотеза


12.3. Нейрофизиология памяти

Из книги автора

12.3. Нейрофизиология памяти Уже в своих основополагающих работах Д. Хебб не обошел вниманием проблему нейрофизиологических механизмов памяти. Что показали дальнейшие наблюдения? Память и научение – это две стороны одной медали. Процессы перевода памяти в долговременную


Молекулярные механизмы ферментативного катализа

Из книги автора

Молекулярные механизмы ферментативного катализа Механизмы ферментативного катализа определяются ролью функциональных групп активного центра фермента в химической реакции превращения субстрата в продукт. Выделяют 2 основных механизма ферментативного катализа: 1.