📝 Глиальные клетки участвуют в параллельном образовании кратковременной и долговременной памяти

Ученые из Японии нашли подтверждения тому, что образование долговременной памяти не зависит от кратковременной. При этом в обоих процессах участвуют глиальные клетки. Работа опубликована в журнале Glia.

👀 Для изучения механизмов памяти у мышей использовали обучающую программу, направленную на горизонтальный оптокинетический ответ (horizontal optokinetic response, HOKR) – непроизвольные движения глаз при быстрой смене объектов в поле зрения. Например, HOKR возникает, когда мимо проезжает поезд.

📈 На первом этапе мыши наблюдали за синусоидальными колебаниями в течение 3 минут, после чего рассчитывалась средняя амплитуда движения глаз по горизонтали. Затем ученые проверяли кратковременную и долговременную память мышей: амплитуда движения глаз сравнивалась с начальным показателем спустя 15 минут обучения и 60 минут отдыха, соответственно. В проведенных экспериментах исследователи определяли обучение в момент предъявления стимула, когда начинает формироваться кратковременная память, и обучение во время последующего отдыха и формирования долговременной памяти.

🧠 HOKR запускается клетками Пуркинье и астроцитами (глией Бергмана) мозжечка. Клетки глии вырабатывают глутамат через анионные каналы LRRC8 (Leucine-rich repeat-containing protein 8), и возбуждают контактирующие с ними нейроны. Отсутствие этих каналов у трансгенных flox-мышей подавляло формирование кратковременной памяти. Помимо этого, у астроцитов есть фоточувствительные ионные каналы: Channelrhodopsin-2 (ChR2), активация которых приводит к выпуску глутамата и возбуждению клеток, и Аrchaerhodopsin-T (ArchT), которые ингибируют потенциал действия в глие. Фотоактивация ChR2 не только стимулировала кратковременную память, но и подавляла долговременную. Обратный эффект достигался при активации ArchT, когда долговременная память стимулировалась, а кратковременная подавлялась.

🧑‍🏫 Эти результаты показывают, что два вида памяти образуются независимо друг от друга при участии клеток глии. Кратковременная память формируется прямо в момент обучения, а долговременная – во время последующего отдыха.

Teppei Kanaya, Ryo Ito, Yosuke M. Morizawa et al / Glial modulation of the parallel memory formation / Glia, 2023