Ученые Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна обнаружили, что невозможно создать долговременные воспоминания без повреждения ДНК и воспаления мозга. Оригинальная работа в Nature; интервью с учеными.
"Воспаление нейронов головного мозга обычно считается чем-то плохим, поскольку оно может привести к неврологическим проблемам, таким как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Но наши результаты показывают, что воспаление в определенных нейронах в области гиппокампа головного мозга необходимо для создания долговременных воспоминаний", - рассказала руководитель исследования Елена Радулович.
Гиппокамп - "центр памяти" мозга. Радулович и ее коллеги обнаружили, что стимул (в экспериментах били мышей током) запускает цикл повреждения и восстановления ДНК в определенных нейронах гиппокампа.
Это приводит к образованию стабильных сборок памяти — скоплений клеток мозга, которые отражают наш прошлый опыт.
Исследователи обнаружили этот механизм формирования памяти, подвергая мышей ударам током для формирования памяти о событии шока. Затем они проанализировали нейроны в области гиппокампа и обнаружили, что были активированы гены, участвующие в важном воспалительном сигнальном пути.
"Мы наблюдали сильную активацию генов, участвующих в пути Toll-подобного рецептора 9 (TLR9). Этот воспалительный путь наиболее известен тем, что запускает иммунные реакции путем обнаружения небольших фрагментов ДНК патогена. Сначала мы предположили, что путь TLR9 был активирован, потому что у мышей была инфекция. Но, присмотревшись повнимательнее, мы обнаружили, к нашему удивлению, что TLR9 активировался только в кластерах клеток гиппокампа, которые показали повреждение ДНК. Активность мозга обычно вызывает небольшие разрывы в ДНК, которые восстанавливаются в течение нескольких минут. Но в этой популяции нейронов гиппокампа повреждение ДНК оказалось более значительным и устойчивым. Дальнейший анализ показал, что фрагменты ДНК вместе с другими молекулами, образовавшимися в результате повреждения ДНК, высвобождались из ядра, после чего активировался воспалительный путь TLR9 нейронов; этот путь, в свою очередь, стимулировал образование комплексов репарации ДНК в необычном месте: центросомах. Эти органеллы присутствуют в цитоплазме большинства клеток животных и необходимы для координации клеточного деления. Но в нейронах, которые не делятся, стимулированные центросомы участвовали в циклах репарации ДНК, которые, по-видимому, организовывали отдельные нейроны в сборки памяти. Деление клеток и иммунный ответ позволяют жизни продолжаться, обеспечивая защиту от чужеродных патогенов. Представляется вероятным, что в ходе эволюции нейроны гиппокампа переняли этот основанный на иммунитете механизм памяти, объединив ДНК-чувствительный путь TLR9 иммунного ответа с функцией центросомы репарации ДНК для формирования воспоминаний без перехода к клеточному делению", - рассказала Радулович.
Блокирование воспалительного пути TLR9 в нейронах гиппокампа не только препятствует формированию долговременных воспоминаний, но и вызывает глубокую геномную нестабильность.
"Нестабильность генома считается признаком ускоренного старения, а также рака и психических и нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера. Для облегчения симптомов затяжного COVID были предложены препараты, ингибирующие путь TLR9. Но необходимо проявлять осторожность, поскольку полное ингибирование пути TLR9 может представлять значительный риск для здоровья", - отметила Радулович.
Во-первых, становится понятнее, почему от умственной работы начинает "голова пухнуть" ))
А вообще, в каком то смысле, не слишком сильно Бергсон преувеличивал, вшивая в своей философии сознание в саму структуру жизни.
Наконец, вывод о том, что развитие, обучение, в каком то смысле, не может идти без боли. То, что он взрывает существующие тренды образования и вообще построения жизни - это понятно. Вопрос что поднимется из этих руин.