Японским нейробиологам удалось рассмотреть формирование памяти в прозрачном мозге рыб

Нейробиологами из Японии рассмотрен процесс формирования долговременной памяти у популярных домашних животных - рыбок данио-рерио, что стало возможным, благодаря прозрачности их мозга. Материалы исследования были опубликованы в журнале Neuron.

Стать свидетелями электрической активности мозга у живых рыб стало возможным за счет применения особых флюоресцентных белков. Они имеют особенность «загораться» при связывании ионов кальция, поступающих в клетки при активации нейрона. Перед опытом гены этих белков были снесены в ДНК рыб.

Во время эксперимента ученые, применив электрический разряд небольшой мощности, обучали рыб избегать ту часть аквариума, в которой загорается синий диод. Позже реакция на диод тех, кто усвоил урок хорошо, была проверена под микроскопом.

Через полчаса с начала опыта учеными была зафиксирована активизация нейронов в зрительной части мозга. Спустя сутки активность нейронов стала проявляться и в другой зоне, которая находится в переднем мозге (у людей ему соответствуют большие полушария). Реакцией на включение синего диода было «загорание» нейронов в зрительной зоне, через полсекунды – в переднем мозге.

После того, как исследователями хирургическим путем была удалена та область переднего мозга, где происходила активация нейронов памяти, у рыб исчезала способность к долговременному обучению: они избегали синего диода после разрядов, но через сутки забывали об опасности.

Также исследователями было обнаружено, что во время переобучения долговременная память не способна заново формироваться, зато она начинала модифицироваться. Когда рыб, уже прошедших обучение, начали тренировать «в обратном направлении», чтобы они не избегали синего диода, а, наоборот, стремились к нему, то с паттерном активации нейронов в переднем мозге происходили изменения. При этом он оставался на прежнем месте, и в него было вовлечено большое количество старых нейронов.

В ходе последнего эксперимента учеными был обнаружен очень неожиданный и при этом потенциально важный факт – ровно через сутки после переобучения из памяти рыб «улетучивались» результаты последних тренировок, и они по-прежнему начинали избегать синий диод. В чем кроются причины такого поведения ученым выяснить пока не удалось.

Аквариумные рыбки данио-рерио – один из главных объектов микробиологов, так как они прозрачны и имеют небольшой мозг. Недавно биологам удалось рассмотреть активацию нейронов в мозге рыб, пока они были заняты охотой.