Формирование долговременной памяти зафиксировали в прозрачном мозге

Учёные-нейробиологи из Японии зафиксировали  процесс формирования долговременной памяти у данио-рерио  с прозрачным мозгом. Увидеть активность нейронов в мозге живых рыб удалось благодаря особым модифицированным генам, — флюоресцентым белкам.

Они  ачинают светится при электрической активации нейронов. Гены этих белков были предварительно внесены в ДНК данио-рерио.

С помощью слабого  тока  рыб учили избегать той части аквариума, где загорается синий диод. Реакцию на диод тех, кто хорошо усваивал урок, проверяли под микроскопом.

Спустя 30 минут после начала опыта ученые фиксировали активизацию клеток мозга в зрительной области. Через  сутки активность нейронов начинала проявляться также в другой области, находящейся в переднем мозге (у человека ему соответствуют большие полушария). В ответ на включение синего диода в мозге рыбы сначала «загорались» нейроны в зрительной зоне (optic tectum), а спустя половину секунды - нейроны переднего мозга.

Когда учёные хирургическим путем удалили ту область переднего мозга, где активировались нейроны памяти, рыбы теряли способность к долговременному обучению: они могли избегать синего диода непосредственно после разрядов, но спустя 24 часа забывали свой навык.

Учёные также обнаружили, что во время переобучения долговременная память не формируется заново, а модифицируется. Когда уже обученных рыб стали тренировать не избегать, а, наоборот, стремиться к синему диоду, паттерн активации нейронов в переднем мозге менялся. При этом он оставался на том же месте и в него были вовлечены многие старые нейроны.

В ходе последнего опыта  иследователи обнаружили также неожиданный (и потенциально важный) факт - спустя 24 часа после преобучения рыбы забывали результаты последних тренировок и по-прежнему избегали синий диод. Причины такого поведения биологам пока не ясны.

Аквариумные рыбки данио-рерио являются одними из главных объектов нейробиологов благодаря своей прозрачности и небольшому мозгу. Так, недавно ученым удалось рассмотреть активацию нейронов в мозге этих животных, пока мальки были заняты охотой.