Израильские ученые объяснили, как в мозге сохраняются наши эмоции
Израильские ученые выступили с критикой существующих теорий работы мозга. Они считают, что существующие теории не дают объяснения многим явлениям, в том числе эмоциональной памяти. Нужен новый подход, и он есть.
Согласно существующему сегодня научному консенсусу, главная структура, которая отвечает за основные когнитивные процессы – такие как память, обучение, принятие решений, – это нейронная сеть мозга. Она состоит из нейронов и их соединений – синапсов. Такая структура обычно называется "коннектом". На исследование коннектома, в том числе поведения и изменения синапсов и внутриклеточных процессов в самих нейронах, направлена целая серия крупномасштабных современных проектов, например, Human Connectome Project. В рамках этих проектов достигнуты выдающиеся достижения. Одно из последних – это полное описание структуры 1 кубического миллиметра (около 0,2%) мозга мыши. В результате эксперимента на клеточный атлас были нанесены 57 тысяч нейронов и 150 миллионов синапсов.
Израильские нейробиологи доктор Герард Маркс из компании MX Biotech и профессор Еврейского университета Иерусалима Хаим Гилон считают, что исследование только коннектома – это хорошо, но мало. Работа опубликована в журнале International Journal of Psychiatry Research (2024).
Ученые образно пишут, что нейрон "не бывает голым". Он всегда окружен внеклеточными структурами (гидрогелем нейронного внеклеточного матрикса и перинейрональными сетями – nECM/PNN).
Идею развиваемую учеными можно проиллюстрировать приблизительной аналогией. Представьте себе сеть дорог. По ним двигаются машины. Они минуют развязки. Какие-то дороги шире, какие-то – уже, какие-то развязки можно проехать быстро, на каких-то придется постоять в пробке. Примерно, так работает коннектом: дороги – нейронные пути, развязки – синапсы, машины – передаваемые сигналы. Но эти дороги не существуют в пустоте. Их окружает некоторая среда, с которой они взаимодействуют. В некоторых случаях некоторые машины могут свернуть на проселок, не обозначенный на картах, или вообще поехать по целине и проложить новую дорогу. Если мы сосредоточимся исключительно на дорогах, мы многого не поймем. Например, почему вдруг одна из дорог прервалась. А потом окажется, что на нее сошел оползень, которого нет на нашей карте-коннетоме.
Израильские нейробиологи пишут, что мы сегодня излишне сфокусированы на самом коннектоме. Если мы расширим наше представление, то появится новый взгляд на то, как формируется память и происходит обучение. Ученые считают, что память сохраняется не только коннектоме, но и в межклеточном пространстве, окружающем нейроны.
Опираясь на новые идеи, ученые объяснили, где сохраняется эмоциональная память, для которой мы с трудом находим место в самом коннектоме. Они предполагают, что наши эмоции хранятся, не в коннектоме, а в особых комплексах межклеточного пространства, которые формируются вокруг ионов металлов.
Ученые обращают особое внимание на роль глиальных клеток, которые еще недавно рассматривались, как чисто рабочие клетки для обслуживания нейронов. Но у глиальных клеток есть собственные функции не менее важные, чем у нейронов.
Фактически, ученые предлагают "сменить парадигму", и рассматривать вместо дискретного "дорожного" графа в пустоте, некоторую непрерывную среду, в которой коннектом проложен и с которой постоянно взаимодействует.
Пока это только смелая новаторская гипотеза, и она нуждается в подкреплении экспериментами. Но общее развитие исследований межклеточного пространства мозга, скорее, подтверждает идеи израильских ученых.
