Наблюдать такую молекулярную память внутри живой нервной системы удалось впервые. Перестройка затронула десятки транспортных РНК, которые обеспечивают доставку аминокислот к рибосомам, собирающим белки. Обучение не изменяло количество этих молекул, но влияло на ферменты, расставляющие на них химические метки.

В опытах участвовала калифорнийская аплизия, другое название которой — морской заяц. Брызгами раздражали сифон животного: вначале оно отвечало защитным втягиванием. Повторения продолжались до исчезновения рефлекса — так исследователи добивались привыкания, самой простой формы обучения.

Нейронная цепь, обеспечивающая эту реакцию, короткая, а составляющие ее клетки можно различить по отдельности. Завершив процедуру, ученые разбирали нервный узел, отвечающий за движение, и исследовали его малые РНК с помощью масс-спектрометрии.

Химические метки оказались разными и в зависимости от типа ткани: РНК нервной системы существенно отличались по набору модификаций от РНК остальных клеток.

Дополнительно обнаружилась связь с питанием, которую авторы не ожидали увидеть. Привыкание сопровождалось изменениями меток на малых РНК, связанных с кормлением. Ученые объясняют это естественной реакцией моллюсков: неприятные стимулы подавляют аппетит, а в природе такие раздражители могут сигнализировать о хищнике.

Хуан и коллеги считают, что полученные результаты помогут сформулировать новые вопросы о том, как устроено поведенческое привыкание, и проверить их экспериментально. В планах специалистов — поиск сходных переключателей в человеческом мозге и изучение их значения при нарушениях памяти.

Аплизия давно привлекает нейробиологов размером и небольшим числом хорошо узнаваемых нейронов. В отличие от нее, у млекопитающих почти невозможно проследить, как модифицируются транспортные РНК в определенных нервных клетках.

На этом моллюске Эрик Кандель установил, что основа привыкания — ослабление межнейронных связей. За эту работу ему присудили Нобелевскую премию 2000 года. Позднейшие исследования аплизии раскрыли и другие формы памяти, включая усиленный ответ на неприятный стимул и изменения связей между нейронами, сохраняющиеся многие дни.

Источник: Газета.Ru