Мозг

Обнаружен белок, участвующий в процессе обучения и формирования памяти

Японские ученые с помощью особого микроскопа впервые увидели, как молекулы белка памяти соединяются в цепочки. Исследование объяснило механизм формирования воспоминаний и роль мутации в нарушениях развития мозга.
Автор Наука Mail
Нейроны в мозге
Исследование показало, как белок укрепляет связи между нейронами при формировании воспоминанийИсточник: Magnific

Ученые из нескольких японских институтов установили, как работает важный для памяти белок мозга, который помогает укреплять связи между нервными клетками — именно так в мозге формируются воспоминания. Раньше исследователи знали, что белка становится больше в активных участках связей между клетками, но не могли разглядеть, как его молекулы соединяются друг с другом.

С помощью особого микроскопа, который позволяет видеть отдельные молекулы в реальном времени, ученые увидели, что в плотной среде, похожей на ту, что есть в мозге, молекулы белка собираются в цепочки. Если в клетке растет уровень кальция, специальный партнер-белок активирует этот белок — его части раскрываются и он становится вытянутым, из‑за чего молекулы легче сцепляются и образуют более крупные структуры. Еще белок может присоединять к себе небольшую химическую метку, которая помогает ему дольше оставаться активным и делает цепочки стабильнее.

Цепочечный кластер CaMkII
На фото — цепочка молекул белка CaMKIIα, снятая атомно‑силовой микроскопией. Вставки показывают увеличенный фрагмент и схему их соединенияИсточник: Университет Канадзава

Особый интерес вызвала мутация, которая связана с нарушениями развития мозга. Оказалось, что измененный белок легче собирается в большие группы даже без активации — вероятно, из‑за этого в мозге могут возникать сбои.

Эти данные помогают объяснить, как мозг запоминает информацию и почему некоторые мутации приводят к неврологическим проблемам. Пока исследования проведены в лаборатории, дальше ученые хотят проверить, работают ли такие же механизмы прямо в нервных клетках.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что раскрыт способ дольше сохранять мозг молодым.