Как устроен мозг? Что такое глиальные клетки и какую роль они играют в процессах запоминания и обучения? Можно ли стереть память или вернуть ту, что была утрачена? Почему не умеют лечить нейродегенеративные заболевания? Что нужно сделать, чтобы этому научиться? Об этом рассказывает научный руководитель института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН академик Павел Милославович Балабан.
https://t.me/gigachat_bot
промт – Сделай обзор на текст, выдели основные мысли, сделай выводы
От нейронов к глиальным клеткам: революция в понимании работы мозга
В тексте представлено интервью с академиком Павлом Милославовичем, научным руководителем Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии. Основные моменты:
- Начало научной карьеры: Павел начал заниматься наукой еще будучи студентом второго курса МГУ, работая в лаборатории под руководством профессора-психолога. Его задачей было изучение механизмов работы мозга, что включало работу с отдельными нейронами и их связями.
- Исследование нейронов: В начале своей карьеры Павел занимался регистрацией активности крупных нейронов морских улиток, используя стеклянные микроэлектроды. Однако позже выяснилось, что изучение отзвуков работы мозга (например, ЭЭГ) недостаточно для понимания правил игры, поэтому акцент сместился на индивидуальные реакции нейронов.
- Ассоциативное обучение у простых животных: Павел исследовал возможность выработки условных рефлексов у низших животных, таких как улитки. Для проведения экспериментов использовались нестандартные подходы, включая крепление улиток к кронштейнам и использование пластиковых шаров для отслеживания движений.
- Генетически кодируемые сенсоры: Лаборатория Павла одной из первых в России начала использовать генетически кодируемые сенсоры для анализа изменений в нервной системе, что позволило исследовать процессы, происходящие дольше одного часа.
- Долговременная память: Исследования Павла привели к пониманию, что долговременная и кратковременная память — это два различных процесса. Долговременная память формируется спустя некоторое время после первоначального обучения.
- Оксид азота и память: Павел обнаружил, что ключевую роль в процессе формирования и разрушения памяти играет оксид азота, который производится в нейронах и участвует в процессах запоминания и стирания воспоминаний.
- Глиальные клетки: Последние исследования Павла сосредоточены на изучении роли глиальных клеток (астроцитов), которые составляют основную массу населения мозга и играют важную роль в регулировании работы нейронов и формировании памяти.
Выводы:
- Научные исследования Павла Милославовича внесли значительный вклад в понимание механизмов работы мозга и процессов памяти.
- Использование инновационных методов, таких как оптическая регистрация электрической активности и генетически кодированные сенсоры, позволило получить уникальные данные о работе мозга.
- Роль глиальных клеток в функционировании мозга оказалась значительно важнее, чем считалось ранее, и требует дальнейшего изучения.
- Понимание механизмов формирования и стирания памяти открывает перспективы для разработки методов лечения нейродегенеративных заболеваний.
промт– предложи варианты заголовков текста
- “От нейронов к глиальным клеткам: революция в понимании работы мозга”
- “Как формируются и стираются воспоминания: научные открытия Павла Милославовича”
- “Глиальные клетки – ключевые игроки в механизме памяти”
- “Путь ученого: от морских улиток к тайнам человеческого мозга”
- “Научные прорывы в исследовании мозга: от микроэлектродов к генетически кодированным сенсорам”
Расшифровка видео
0:10
[музыка] дорогие зрители мы находимся в институте
0:16
высшей нервной деятельности и нейрофизиологии и беседуем с научным руководителем этого института академиком
0:24
Павлом лолам бабам Здравствуйте па милос
0:31
исследованиями мозга расскажите пожалуйста как это для вас началось я
0:36
довольно рано пришёл в лабораторию а не просто в университет где-то на втором
0:43
курсе Московского университета пришёл в лабораторию и задача которую поставил
0:49
передо мной научный руководитель один из я сних
1:02
профессор филолог психолог психофизиолог но он понимал что для того
1:09
чтобы в том числе и помочь людям и лечить болезни мозга нужно понимать механизм и Хотя он сам начинал Сначала с
1:17
людей потом высшее животное вот уже вот в конце шестидесятых нача гов он
1:26
сформулировал зада у отдельных нейронов и их
1:33
связей и это было в то время технологически очень
1:40
сложно вот и исходя Вот как раз из этого что мы
1:46
хотим понять как организованы нейронные сети мозг как они управляют поведением
1:52
то первая задача которую м поста бы очень интерес
1:59
которые известно что очень крупные нейроны и поэтому мы можем в них втыкать
2:06
стеклянные микро электроды и регистрировать их активность на совершенно другом уровне не экстрактом
2:13
отзвуки какие-то как вот у человека э – это отзвуки работы мозга это как шум
2:21
толпы на стадионе А мы пытаемся понять правила игры Ну вот на уровне уже было
2:28
довольно много вте сделано и стало понятно что к механизмам здесь не подобраться почему Ну потому что это
2:36
отзвуки работы мы хотим понять правила игры по шуму толпы на стадионе даже не
2:42
по возгласа или там передвижения игроков А мы хотим понять футбол это или
2:48
волейбол или это отклик у каждого может быть свой и мы таким образом изучаем индивидуальную реакцию он даже у одних и
2:55
тех же игроков всегда разный потому что и толпа там
3:00
через час Она уже проголодалась у неё Другие голоса и прочее а мы
3:05
пытаемся понять правила именно и чтобы понять правила нужно идти вот каждого
3:11
игрока регистрировать и вот если у нас миллиарды нейронов то
3:17
у хонох молюсков там всего
3:22
тысячи То есть это шесть порядков примерно можно убрать и
3:30
задача была поставлена очень просто Найдите какую-нибудь простейшее поведенческую реакцию вот Стимул реакция
3:38
и какая нервная сеть лежит в её основе понять на этом уровне потом будем
3:44
усложнять и идти дальше В каком-то смысле эта задача потом лет через 20 но была решена
3:52
но тем не менее мы ВС равно плохо понимаем и проблема оказалась в том что
4:00
даже ели всего тысячи нейронов в нервной системе
4:05
то у каждого из нейронов десятки тысяч
4:11
связей А нам так или иначе пришлось работать с вот с этими синоптические
4:19
связями их слишком много для анализа Вот либо нужно вот каждый Нейрон
4:26
регистрировать А это даже сеча
4:32
450 нейронов одновременно а какие-то суперкомпьютеры не могут тут помочь Нет нет технологии
4:40
именно визуализации и проблемы с визуализацией куда мы направили свет и объектив там и
4:50
регистрируем А надо регистрировать может быть совсем в соседних местах Проблема в том что вот
4:58
по сути регистри под фонам там где посвети там и регистрирую А куда нужно
5:04
было светить мы вот из вот при такой постановке
5:10
задачи даже и не знаем толком вот особенно на высших животных
5:16
где уже 80 на человека у человека 80 млрд у крысы мышки там около де но
5:24
миллиардов нервных клето то
5:30
задача была поставлена и мы очень быстро перешли к тому
5:35
что простейшие реакции Ну да мы
5:40
зарегистрировали получили какие-то данные было достаточно интересно
5:45
но очень быстро встал вопрос а возможно ли ассоциативное обучение у этих
5:51
простейших животных должен сказать что в те годы
5:57
бытовало мнение что у простых живот ассоциативной памяти вот а так как я
6:03
попал по распределению вот в том числе и вот в институт который Наследник
6:08
павловских идей тут память обучение это
6:13
приоритет вот очень быстро была поставлена задача можете выработать условные рефлексы нам пришлось
6:19
придумывать очень необычные способы
6:26
пото свот угат они не слушаются в клетку их не
6:32
посадить они перестают работать способы вы придумали вот Ну один из способов
6:38
которым все пользуются вот с конца шестидесятых годов который Ну вот я
6:44
подсмотрел похожие в какой-то статье на тараканах
6:50
где тараканы бегали по цилиндру и они как бы бегут с одной стороны двигаются Но остаются на месте потому что их за
6:56
спинку прикрепили
7:02
придумали для моей курсовой дипломной работы что мы берём улитку виноградную
7:08
крупную достаточно крепим пластилином за раковину к какому-то кронштейну а под
7:14
неё помещаем шар который плавает в воде в чашке с водой и вот лёгкий пластиковый
7:22
шар в Детском мире я купил что-то вот и она полт с Любой скорость в любом
7:28
направлени но остатся на месте поэтому мы можем поставить видеорегистратор
7:34
фотографировать предъявлять стимулы Она фактически на одном и том же месте
7:40
улитка и можно объективно замерять её реакции и соответственно можно было уже давать
7:48
какой-то запах то есть не нужно гоняться за животным потом мы даже
7:53
попозже лет через 15 мы сумели имплантировать
7:59
улитки хронические электроды что это такое хрони вот то что
8:04
илон Маск сейчас делает на людях мы делали на улитках и такие же
8:11
двенадцати тончайшие проволочки Мы
8:21
имплантировать в свободном поведении можно былова таким образом можно было
8:26
самое жно нас требовали наши учителя начиная с
8:32
Ивана Петровича Павлова и вот мой учитель Евгений Николаевич Соколов
8:37
объективную регистрацию не протокол и мнение по сути дела экспериментатора как
8:44
принято в высших функциях вот как принято при работе с человеком опросники
8:50
и прочее а просто объективная реакция животного мы изобретали всякие
8:55
регистраторы
9:00
уникальное применяли регистраторы например нам нужно было зарегистрировать
9:07
изменения светового луча в котором находились какие-то органы
9:13
улитки в определённых пределах и это должен
9:18
быть Линейная запись вот то есть вот
9:25
линейным Дине и нам сразу сказали берите
9:31
солнечную батарею Вот лучше чем больше его Чем меньше там вы зарегистрируйте но
9:38
у солнечной батареи у обычной оказалась функция очень крутая у не по
9:45
сути ноль единица слабенький свет а потом любой свет одинаковый даёт показатель нам это не подходило мы пошли
9:53
к инженерам к учёным которые занимаются нам нужно
10:00
только линейную они сказали такая есть но не на основе кремни а на основе
10:08
Германии и в итоге я ходил по нескольким институтам
10:13
научным В итоге Нам подарили несколько кусочков такой германий батареи
10:19
стоимость Германия по-моему сильно сильно больше чем золото пла и
10:25
дам пори науке Понятно Мы в те годы
10:31
принципиально было невозможно что-то купить продать И когда я спросил откуда эти
10:37
обломки было видно что это отлом они сказали ну это у нас был спутник А в космосе используют именно Германию
10:45
батареи для каких-то целей Я не знаю Для каких и вот Мы работали на остатках
10:52
который упал спутник где-то на территории и на обломках которые
10:57
собственно они проверили сохранность там всё И больше они им были не нужны и вот до сих пор Мы работаем на этих обло
11:05
обломках когда я в Америке спросил э Можно ли где-то достать они сказали нет
11:11
мы даже не слышали про это Павел милославичи за эти годы что самое важное
11:17
на ваш взгляд вам удалось понять работе мозга вопрос трудный так вопрос очень я
11:23
бы сказал трудное потому что э есть определённая эволюция
11:30
и вот собственно то что мы делали у нас было много поворотов в
11:38
научной тематике то есть вначале Сначала мы хотели просто понять как нейроны
11:44
взаимодействуют друг с другом синоптическая пластичность То есть как эти контакты
11:50
изменяются при обучении в том числе довольно быстро удалось востановить
11:57
много закономерностей и очень много учёных делали тоже самое собственно
12:04
почти все нейрофизиологии вот семидесятые-восьмидесятые годы занимались фактически только это к концу
12:11
восьмидесятых стало ясно что микроэлектронных которая позволяет 4-5
12:18
максимум нейронов одновременно она не перспективна и Мы перешли на
12:25
оптическую регистрацию наша лаборатория Я считаю Первой в России перешла на оптическую регистрацию электрическая
12:32
активность то есть Нам удалось увидеть
12:38
электричество А это означает что всё что в площадь зрения попало мы видим всё это
12:45
не один не два сколько вот есть то и вот мой личный рекорд был 450 нейронов
12:52
одновременно у морской улитки лет 10 с этим рабо
12:59
вещей узнали фармакологию там мы занимались в том числе и поиском
13:05
новых лекарств вот в частности противоэпилептических и так
13:12
далее но всё-таки оказалось что это не очень продуктивно для нервных сетей
13:18
которые состоят из тысяч и десятков тысяч нейронов которые к тому же и разбросаны по разным местам А с
13:25
оптическими методами мы смотрим в одном месте ну максимум двух Если два объектива
13:32
сумеем вместе А как их сделать технически это черезвычайно
13:39
сложно и где-то уже в девяностые годы то есть лет через 10 после начала
13:46
оптических всяких наших исследований Мы перешли к генетически
13:53
кодируемым сенсором тоже я считаю в нейрофизиологии наша лаборатория была одно из первых в
14:00
России и вообще к анализу на уровне генома почему это так важно прежде всего
14:07
если мы рассматриваем какие-то изменения в нервной системы которые длятся больше
14:15
часа то есть какие-то длительные измерения это обязательно включается
14:22
геном А почему именно час Ну потому что нет это абсолютно не условно есть
14:29
электрические события которые в клетке каждая клетка любая не только нервная
14:36
клетка стремится к какому-то среднему положению гомеостаз понятие
14:41
гомеостаза X века существует его никто не отменял Потому что если клетка после
14:48
какого-то воздействия не вернётся к среднему состоянию то она в следующий раз не
14:54
отреагирует вот все электрические события которые мы регистрировали в летке за 40-50 ну максимум 60 минут если
15:02
больше никаких воздействий не делать возвращались к норме при этом долговременная Память она
15:08
даже ещё не видна была она только начинала появляться Поэтому вот было
15:15
твёрдое ощущение что мы не совсем там где надо ищем Да конечно вот эти
15:21
изменения эффективности связей между нейронами они важны Но точно не в них
15:29
лежит М что-то что меняется надолго на недели
15:35
месяцы годы каким образом вы видели что Вот сейчас начала формироваться долговременная память А вот до этого ещё
15:42
нет знаете вот тут Нам повезло то что мы одновременно работали и на мышках и на
15:50
улитках на самом деле Вот вот примерно уже с девяностых годов мы использовали
15:55
низших животных чтобы проверить А есть ли вообще сам феномен потому что на высших животных Не дай Бог
16:02
на человеке любые исследования повторить очень трудно из-за слишком большого
16:09
количества неконтролируемых факторов А на простых животных мы
16:16
гораздо меньше неконтролируемых фактор им даже кислород толком не нужен
16:21
температура может быть более широм динев
16:27
живот Если уж какой-то эффект повторяется на улитках Это означает что
16:34
это действительно в биологии есть и можно попробовать посмотреть какие-то базовые механизмы собственно когда мы
16:43
дошли до того что сумели выработать ассоциативные изменение прямо в чашке
16:49
Петри а потом примерять с большой частотой на животных это сделать невозможно там на на целых
16:57
животных потому что просто отказывается реагировать никто не понимал Почему через час там через два после обучения
17:04
Ну на целых животных Ну отказываются Значит надо подождать и все ждут
17:10
несколько часов отказываются но не реагируют они и Ну как вам сказать улитка цела она
17:17
просто прячется в раковину И вы ничего измерить не можете так мышка просто забивается в угол и не у неё нет
17:25
никакого поведения после того как сильно ударили током от дать ей время отойти и
17:31
вот какое-то время это промерить А есть ли обучение нельзя мы сделали Инвитро
17:38
систему и где не может не реагировать и видели
17:44
просто увидели экспериментально что в течение первого часа после окончания
17:51
обучения памяти нет все нейроны на месте все синаптические связи на месте А
17:57
памяти нет потом ничего не делаю просто ждём и Она постепенно появляется И это
18:03
абсолютно точно совпадает с периодом так называемой консолидация памяти а как это выглядит вот что вы видите этот момент
18:12
появления долговременной памяти как он выглядит Ну в наших экспериментах мы
18:20
регистрировали активность нервных клеток кото связа с оборонительным поведением
18:27
вот сва Ну потому что вы делали Больно нет Само обучение заключалось в том что
18:33
мы предъявляли пищевой запах любимой пищи и эти клетки никогда не реагировали
18:39
на пищу потому что они связаны с оборонительным поведением но после
18:45
сочетания этой пищи с очень сильным отрицательным подкреплением либо
18:50
электрошок либо хинин тоже на
18:56
хеморецепторы то первый ча а через по-2 часа в клетках оборонительного поведения
19:04
то есть запускается оборонительное поведения появилась реакция на запах
19:11
пищи на вкус на запах пищи это зависело от эксперимента тот первый час он для
19:16
меня был всегда загадкой а что происходит
19:22
вре как-то где-то что-то вот проходи нейроны не
19:27
меняются сами нейроны нет меняется эффективность их входов какие-то связи
19:34
меняется что-то где-то меняется Вот это Загадочный час-полтора
19:41
после которого только начинают появляться это
19:46
вот всегда вызывало недоумение но как бы все тут ничего не сделаешь все ждут час
19:52
или два а потом тести Ну наверно не все задавались вопросом пому или д многие просто
20:00
принимали это как факт это бы задались вопросом и вы всегда
20:07
задавались этим вопросом все задавались вот есть опыты на ещё более простых ули
20:13
улитках английских авторов из сакского университета они примеряли даже мы
20:20
каждые 30 минут Они каждые 10 минут проверяли получили тоже самое что есть времена когда память нет Потом она
20:26
появляется потом исчезает та у них даже два периода получилось Ну я не знаю с
20:32
чем это связано но как бы есть время когда памяти нет потом ничего не делаешь
20:37
она появляется Это означает что долговременная память и первоначальная
20:42
реакция – это два разных процесса Но их так теперь и различает что есть вот кратковременная память и она уходит на
20:50
ноль а есть долговременная
20:55
долговременно только-только Начинает появляться и в зависимости от интенсивности стимула вы
21:02
можете увидеть тот момент когда уже нет кратковременный но ещё нет или не
21:09
увидите какие-то реакции будут Ну и как-то все предпочитали с этим не
21:15
связываться ещё был второй как бы звоночек в эту область в
21:21
20068 году была открыта молекула которая специфически связана с памятью
21:28
и Мы пытались её блокировать чтобы понять Действительно ли она связана с
21:33
памятью или нет И у нас ничего не получилось а что это за молекула это
21:39
молекула одного из ферментов которая отвечает за доставку рецепторов в
21:45
контакта между нейронами довольно сложная но она из биохимия довольно сложная там
21:51
система потому что проверяли на специфику на то что какие-то молекулы вот специфически являются важными для
21:59
памяти сотни молекул ферментных систем и всяких систем Но это белковая
22:05
подчёркивание молекула которая живёт несколько дней Вот
22:10
и по большому счёту белковую молекулу вообще не должны то есть они участвуют в
22:16
реализации памяти Нони должны кодировать память Вот и мы сделали Ту же самую
22:25
ошибку мы сразу после обучения а блокатор он пептидный он действует около
22:32
часа и у нас ничего не получилось а потом оказалось когда мы посмотрели
22:38
литературу и посоветовались с коллегами что количество этой молекулы только через 90 минут через полтора часа только
22:46
нарастает в таком количестве когда она может Проявлять себя и вот тогда надо
22:53
было действовать Угу Вы попробовали так сдела мы попробовали всё получилось сейчас даже нет матери А что
23:00
получилось вы активировали активизировали память Нет мы наоборот её стирали стёрли память да её можно то
23:07
есть таким образом чуть-чуть вперёд заглядывая можно стирать травмирующее Воспоминание можно если бы организм
23:15
вырабатывал такие блокаторы но он их не вырабатывает Ну их же можно вводить искусственно
23:21
А можно но их нужно вводить тогда настолько адресно что вам нужно попасть
23:27
в тысячи нейронов из 8 млр а вот это на сегодняшний день нереально пока нет пока
23:33
нет теоретически Да но у природы Есть другой способ это кстати одно из направлений наших исследований Мне
23:40
кажется это очень важное направление как природа модифицирует память ведь она у
23:46
нас меняется Всё время если бы мы не могли модифицировать память какую-то
23:51
ослаблять какую-то усиливать накопление бы произошло очень быстро и вряд ли бы
23:57
вообще мог с есть говорят что есть несколько
24:04
людей на планете в основном это чисто вот журналистские описания не видел
24:09
научных описаний люди которых называют эйдетика которые помнят всё И это
24:15
несчастные люди Они работать не могут общаться не могут потому что они всё время переживают все свои Воспоминания
24:21
Они помнят всё Ну так говорят я сам к сожалению не сумел так сказать
24:29
они не дают ни адреса Ничего просто говорят что такие люди есть по поводу стирания памяти то тот механизм на
24:37
который мы в своё время наткнулись Мне кажется он самый действенный и самый
24:42
простой и он завязан именно на активность
24:49
нейронных сетей которые специфически участвуют в формировании и хранени конкретного вида памяти
25:00
Нейро в каждом из активированных нейронов включается синтез очень простой
25:06
молекула маленькая самая маленькая молекула оксида азота которая является
25:12
свободным радикалом То есть это очень реакционно способная молекула она
25:18
реагирует со всем что рядом существует всего 2-т
25:27
секунды тически связываются со всеми белками в округе и эти белки идут на уничтожение
25:34
они как бы встают в очередь на уничтожение меняют свою функцию свою пространственную конфигурацию и уже не
25:41
могут функционировать и Оказывается это фермент производящий оксид азота Он
25:49
Прямо даже пространственно сидит на рецептори который один из основных для
25:56
запуска формирования памяти Угу то есть там где она начинает формироваться там
26:01
же и активируются молекулы и если которые уничтожают память и получается
26:07
что что мы когда активируем какую-то Память то избирательно активируется
26:13
только та тысяча предположим нейронов которые связаны с этой памятью в каждом
26:19
из них запускается процесс уничтожения этой же памяти и
26:25
одновременно запускается синтез новых этих молекул и если никакого вмешательства не происходит то память
26:32
скорее всего даже учни потому что новае через 30-40 минут придут молекулы всё
26:39
встанет на место и всё Вы вспомнили что-то и замечательно Но если в этот
26:45
момент придут какие-то посторонние влияния и не позволят встать на место
26:52
белковым молекулам новым вместо тех которые уже разрушаются то память ис и
26:58
это экспериментально было Доказано и показано что ээ Возможно это ну основное
27:06
вмешательство которое вот используют в экспериментах это Блокада синтеза новых
27:14
белков то есть эти нарушены новые не приходят память исчезает и так оно и
27:20
происходит у всех животных от улиток до человека Ну если можно стереть память
27:25
очевидно можно и вернуть мять поскольку Существует множество заболеваний
27:32
нейродегенеративных связанных с потерей памяти Наверняка вы тоже занимаетесь такими исследованиями теоретически Да
27:40
можно вернуть но опять проблема адресности И то есть то есть её Нужно вернуть в
27:46
очень небольшой процент от всех нейронов Вы когда мы просто вводим какой-то
27:52
вещество оно всем доступно и получается бедности Не получается специфики а
27:58
память – это специфика природа придумала только один способ это напоминание и заново
28:05
выработка этой же памяти заново формирование это и есть обучение если
28:12
обучение по какой-то причине патология или что-то нарушено то вот память может не
28:17
сформироваться вот при этом на самом деле можно искусственно
28:24
как-то усилить какой-то вид памяти но для этого вот
28:30
нужно это разрабатывается очень активно сейчас адресность экспрессии каких-то белков
28:38
каких-то ферментов только в определённой группе нейронов и тогда вот они начинают
28:43
отличаться от соседей это действительно возможно но вот пока что превзойти
28:49
природу мы не можем то что вот она используют такие простейшие Как из л
28:58
и в них же и происходит изменения Павел милослав вы всё время говорите О нейронах И мы все привыкли думать что
29:05
главная единица хранения информации вообще функционирования мозга – это Нейрон Вы же недавно выступили на
29:12
президиуме Академии Наук с заявлением о том что не Нейрон является главным населением головного мозга а глиальные
29:20
клетки их носители астроциты которые как я понимаю произошли от слова Астра Они
29:26
похожи на Астру по форме вот цветок Астры расскажите пожалуйста откуда
29:31
взялась вообще эта догадка и почему так а всё упирается именно в ту же самую
29:37
локальность что вот возьмём всю ту же тысячу нейронов которые связаны с определённой
29:43
памятью и вспомним про то что первый час при формировании памяти память-то нет
29:50
это тысячи нейронов есть все их связи на месте а памяти Как таковой
29:57
нет чтото там происходит за этот час при этом эти нейроны ни с кем не
30:03
общаются регистрации проводили непрерывно никакого так сказать с
30:08
соседями нет интенсивного обмена информации и вот это вот период во время
30:14
которой память ещё не сформирована он известен оказывается первая статья вышла в 1900 году уже
30:23
статья на основании большого количества экспериментальных работ был описан что
30:29
долговременная память вот становится долговременной неизменяемой только через
30:35
4 часа а в течение 4 часов её просто легко можно
30:41
нарушить вообще как бы она не образуется так час или 4 часа в сумме до 4 часов
30:48
первый час вообще её не видно потом начинает она только И вот 4 часам полностью формируется А вот интересно
30:55
долговременная память и кратковременная совпадают по своему содержанию или Это
31:01
совершенно разные вещи я буду помнить через 4 часа тоже самое что я помнила в
31:07
начале или мои воспоминания трансформируются Судя по механизмам
31:14
всё-таки немножко другое трансформируется первые механизм чистая электрофизиология чиста вот активность
31:20
там примешивается ещ Стресс от подкрепления и там другие вообще нервные
31:27
работают они ещё включены потом лишнее уходит Остаётся только вот конкретно
31:34
память о чём-то конкретном Вот это уже долговременная память Ну и в общем считается что кратковременно не совсем
31:40
то Хотя очень похоже это как бы начальный этап запуск формирования
31:46
долговременной памяти вы разгадали эту загадку вот этого таинственного часа или
31:51
четырёх Ну в общем нескольких часов пока это только догадки но суть в том что
31:58
несколько лет назад нам Мы были вынуждены просто был Грант который был направлен на исследование окружение
32:06
нейронов все данные были известны больше 100 лет потому что то что в мозге есть
32:15
клетки которые окружают нейроны нейроны не в пространстве они плотно упакованы
32:20
со всех сторон другими клетками которые не нервные клетки у них
32:27
нет импульсов электрических они не общаются кроме как со своими ближайшими
32:33
соседями Но их ещё и в восем раз больше чем нервных клеток в мозге то есть Это
32:39
основное население если по количеству клеток то в мозге в восемь раз больше
32:46
глиальных так называемых клеток чем нервных Что такое глиальная клетка
32:52
глиальная клетка – это вот окружающие Их назвали поддерживающий это не нервная
32:57
ткань а какая вместе они образуют ткань мозга то
33:03
есть всё всё в мозге упаковано отростками и самими глиальные клетками
33:10
про них было довольно мало известно Кроме того что они действительно одним своим концом от росточка на сосуды
33:17
забирают оттуда питательные вещества и как бы выбрасывают в сторону нейрона у
33:23
них нет контактов таких специализированных но они как бы доставляют и отростков как
33:31
оказалось Правда уже последние лет пять Когда появились методы увидеть тончайшие
33:36
отростки которые выходят за световое разрешение но с помощью флуоресценции мы
33:42
можем видеть и глубже более тонкие отростки там меньше микрона оказалось
33:49
что там огромное количество просто дерева отростков и оказалось что
33:55
каждый из так называемых астроцитов – это вариант глиальных клеток которые
34:00
именно с нейронами контактируют каждый из них контролируют
34:06
работу не менее восьми нервных клеток и их ещё больше в восемь раз если по
34:13
анализировать литературу тоже последних вот 15 лет а
34:19
вдруг оказалось что очень многие вещества которые абсолютно необходимы для формирования
34:26
памяти и про них уже известно так называемые некодирующие
34:31
РНК то больше половины из них синтезируется только в гли а работают
34:38
они это Доказано в нейронах при этом Эти вещества не могут проникать через
34:44
мембрану нейрона сопоставив всё это вместе получается крайне
34:50
необычная ситуация что вещества Ну как минимум половину те которые необходи для
34:58
сформировалась долговременная память вот за эти часы они синтезируются в глиальных
35:04
клетках А как они доставляется Почему клетка то их выбрасывает то не
35:10
выбрасывает Ну вот если сопоставить ещё раз так сказать Скажу всю картину то
35:18
получается опять очень На мой взгляд очень изящная картина как природа
35:25
придумала Ну по сути дела отсеивать ненужную информацию та же сся
35:30
нейронов Вот она реагирует у этой тысячи есть 80.000 окружающих их нейроны и
35:38
только их для каждого нейрона свои вот эти астроциты
35:45
леаль мы Напоминаем предположим мы просто Напоминаем вызываем какой даём
35:50
условный Стимул и животное что-то вспоминает активируется нейронная сеть
35:56
связана с этой память нейронов оказалось что их активация импульсная
36:01
активность Она такая же как при обучении то есть довольно серьёзно там выбрасывается много веществ калия очень
36:09
много выходит это всё активирует вокруг лежащую гли но не активируют вокруг
36:15
других 80 миллиардов нейронов вот избирательность природ достигается Ну
36:21
Элементарно Вот кого мы активировали те
36:27
вокруг себя а эти глиальные клетки оказалось вот именно вот при активации
36:36
начинают выбрасывать но только просто в межклеточное
36:41
пространство просто диффузией молекул достигают мембраны При этом они
36:46
выбрасывают не просто нужные вещества как микрорнк которые является эпигенетическим
36:53
регуляторами и меняют дальше экспрессию генов Нейро а ещ и другие липо протеиновые частицы
37:00
там очень много чего оказывается они выбрасывают в комплексе и
37:06
обеспечивают проникновению через мембрану нейронов этих веществ но только этот процесс занимает десятки минут и
37:13
даже час и больше вот отсюда берётся вот этот Таинственный час после чего вот эти
37:21
регуляторы которые и формируют память они проникают
37:26
Нейро достичь ядра и там изменить уровень экспрессии
37:33
определённых генов именно определённых вот каких генов Это уже зависит от того
37:39
был этот Нейрон активирован перед этим во время обучения или нет то есть Нейрон был активирован
37:46
то у него меняется уровень экспрессии генов надолго Вот это и есть память Вот
37:52
это и есть кодирование памяти Вот это и есть долговременная память вот как бы вот в своём виде и дальше идт экспрессия
38:01
идт синтез новых белков именно в этих клетках и когда мы Тестируем есть или
38:08
нет память те нейроны в которых всё вот это произошло они реагируют и мы говорим о да животное или человек помнят Всё
38:16
если это не совпало Ну не помнят вы сказали что это пока что предположение
38:22
значит вы будете е дальше это проверять экспериментально
38:28
очень многие ве проверили то есть Ну например нам удалось сделать генетический
38:34
конструкт который избирательно именно экспрессируется в этих глиальных клетках
38:39
Ну я бы сказал мы сделали два генетических конструкта которые по разным путям активируют эти глиальные
38:45
клетки вокруг конкретных нейронов и проверили А что они могут сделать с
38:51
нейронами
38:56
периоде способом вот просто ионы входят через
39:02
мембрану то идт торможение связей нейронов то есть гли может управлять
39:09
эффективностью связи А если идт через основные вот метаболические пути и
39:16
те же ионы но выходит уже внутри клетки из депо специальных депо то можно
39:24
вызвать полностью противоположную реакцию то есть гли может как подавлять
39:30
активность нейронов и эффективность связи так и усиливать диапазон оказался
39:35
просто фантастический эта работа Вот Вышла в двадцать третьем году у нас а в
39:40
прошлом году Да вот только что вот это уже было так сказать очень
39:47
большое удивление и у нас и у других Хотя было понятно что как-то глия должна
39:53
но тут мы показали конкретный механизм Как работает
40:01
вот э эпигенетическая регуляция надолго мы взяли как раз и микрорнк и другие
40:08
вещества и другие эпигенетические регуляторы К
40:13
сожалению мы взяли большей часть искусственные Но которые известны механизм их действия молекулярные мишени
40:19
и посмотрели Действительно ли изме пластические характеристики на час
40:26
больше мы изменим вот эту регуляцию Ну это и наши работы очень многих авторов
40:33
за рубежом Да идёт
40:39
изме то есть эпигенетическая регуляция – это и есть основа долговременной памяти
40:44
А что вам пока не удалось сделать что бы вы хотели обязательно проверить в этом
40:50
направлении пока достаточно трудно посмотреть
40:58
Ну то есть просто Честно сказать нет технологий но они появляются всё время я
41:04
надеюсь что появится идеально было бы иметь модель
41:10
Инвитро потому что в мозге всё-таки посмотреть на
41:27
долгое изменение синаптических связей уже
41:32
нейронов и вот тогда можно будет Прямо твёрдо сказать что нейронная система –
41:39
это способ связи частей мозга А собственно вся работа всё
41:47
население мозга – это глиальные клетки которые используют нейроны для того
41:53
чтобы общаться с другими частями мозга и вызывать или там приток сенсорной информации
42:00
нейроны – это пути связи ими управляют Вот то население которой живёт вокруг
42:06
них которого в восемь раз больше вот основное население – это глия при этом
42:12
глия сама не участвуют когда мы вызываем Воспоминание она просто не успевает поэтому нельзя говорить что нейроны нам
42:19
не нужны нам нужны глиальные клет Абсолютно нет Нам нужны и нейроны и
42:25
глиальные клетки них но фу Совершенно верно и больше того при многих
42:31
патологиях как оказалось постфактум анализирую чисто морфологические работы
42:38
девяностых восьмидесятых годов много было публикаций что первые
42:44
признаки патологии мозга всегда в гли если у них идт нарушения то потом
42:51
страдают и Нейро такое население которое
42:58
во участвуют для этого предназначени живут и обеспечивают
43:03
основной вот метаболизме основной можно сказать жизненный уровень мозга если он
43:09
снижается то будет патология Мне кажется что вот это одна из недооценка роли
43:17
гли одна из причин того что на сегодняшний день ни одного больного
43:26
патологиями мы умеем только тормозить приостанавливать симптомы всех патологий
43:32
мозга всех А хотя Они разные там по причине и прочее но тем не менее ни
43:38
одного больного не вылечена в том смысле что мы не знаем причин заболеваний и Судя по всему Мы не там
43:46
смотрим если мы хотим остановить болезнь Альцгеймера вылечить её то не нужно
43:54
смотреть на продукт там взаимодействие нейрона и глия и там
44:00
образуются такие бляшки которые которыми которые отражает собственно что мозг
44:07
борется с токсическими веществами и откладывает их в эти бляшки как в хранилище как бы их нейтрализует и
44:14
борьба с бляшками Да она наверное так сказать приостановит что-то потому что
44:19
эти бляшки ухудшают состояние нейронов Нейрон отмирает но гли при этом гораздо раньше
44:26
реагирует и найти маркёры
44:31
вот ранних проявлений патологии мозга это бы просто на другой уровень вывело бы
44:40
нашу медицину в области нейропатии [музыка]