Учёные перепрограммировали нейроны мозга мышей, вернув им забытые воспоминания

Постепенная потеря воспоминаний, вещь хотя и пугающая, но это естественный побочный эффект здорового старения мозга. Однако нейродегенеративные заболевания могут вызывать более тяжёлую форму потери памяти, называемую деменцией, при которой пациенты постепенно теряют способность общаться, решать проблемы и ясно мыслить. Некоторые с точки зрения экспертов, что потеря памяти и симптомы таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, могут быть обратимыми.

Исследователи из Швейцарской федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL) сумели частично «перепрограммировать» нейроны и восстановить функцию памяти у мышей с помощью специального коктейля для генной терапии. Их результаты были опубликованы в рецензируемом журнале «Neuron».

В ходе исследования учёные сосредоточились на трёх генах: Oct4, Sox2 и Klf4 (совместно именуемых OSK). Предыдущие исследования показали, что терапии, нацеленные на OSK, могут обратить вспять другие возрастные заболевания, такие как глаукома — заболевание, приводящее к потере зрения. Исследователи из EPFL создали вирусный «переключатель», способный активировать быстрые и контролируемые импульсы OSK. Вместо того чтобы воздействовать на весь мозг, команда целенаправленно воздействовала на энграммные клетки, то есть группы нейронов, хранящие конкретные воспоминания.

После лечения воспоминания мышей, по сути, вернулись к более молодому состоянию. Исследователи обнаружили, что перепрограммированные энграммы демонстрировали молекулярное поведение более молодых клеток. С помощью различных тестов, в том числе «водного лабиринта», команда установила, что терапия OSK восстановила хранилище в нескольких областях мозга.

Например, после лечения показатели памяти в зубчатой извилине гиппокампа — области мозга, связанной с обучением и кратковременной памятью — вернулись к уровням, схожим с показателями более молодых контрольных групп. Команда также обнаружила, что лечение помогло восстановить воспоминания, сформированные несколькими неделями ранее, что означает, что лечение было эффективно в отношении энграмм медиальной префронтальной коры, то есть той части мозга, которая связана с долговременной памятью.

То, что делает способ этой команды особенно многообещающим для клинического применения, — это его точность. Терапия целенаправленно воздействует на клетки, имеющие решающее значение для обучения, и перепрограммирует их; при этом именно эти области и выходят из строя из‑за нейродегенеративных заболеваний. Такой решение позволяет избежать попыток перепрограммирования всего мозга, что сопряжено с риском. В дополнение к этого, терапия затрагивает настолько небольшую область, а активация генов происходит настолько быстро, что не мешает нормальному функционированию клеток.