Ученые раскрыли необычный механизм памяти осьминогов

В мозге осьминога за обучение и память отвечает вертикальная доля. По своей роли она напоминает гиппокамп позвоночных, хотя нервные системы этих групп развивались независимо.

После короткой сильной стимуляции связи между нейронами в этой области могут укрепляться. Такой процесс называют долговременной потенциацией: его считают одним из фундаментальных механизмов памяти. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме и Академического центра Руппина изучили, что помогает сохранять это усиление у осьминогов.

В центре механизма оказался оксид азота - газообразная молекула-посредник между нервными клетками. Она участвует в усилении синаптических связей, а после поддерживает его: молекула постоянно активирует фермент, который отвечает за ее выработку. Так возникает самоподдерживающаяся петля. Однажды запущенная, она продолжает укреплять связи со временем.

Особенность этого процесса - долговременная потенциация у осьминогов может поддерживаться без выработки новых белков. Для позвоночных образование длительных изменений в нейронных связях обычно связывают с другими молекулярными процессами. Результат исследования поэтому расходится с привычными представлениями о том, как формируются устойчивые изменения в мозге.

Работа расширяет понимание биологических механизмов обучения и памяти. Нервная система осьминогов эволюционировала независимо от нервной системы позвоночных, и ее изучение позволяет увидеть, что сходные функции могут поддерживаться разными молекулярными путями.

Вертикальная доля - область мозга осьминога, связанная с обучением и памятью. Ее сопоставляют с гиппокампом позвоночных по выполняемой роли, а не по происхождению. Это функциональное сходство помогает исследователям сравнивать механизмы памяти у животных с по-разному устроенными нервными системами.