Социальная память — это способность узнавать и различать людей (или, в случае лабораторных животных, сородичей), с которыми мы уже встречались. Она тесно связана с участком гиппокампа под названием область CA2. Гиппокамп в целом отвечает за обучение и память, а CA2, как показали предыдущие исследования, играет особую роль именно в социальной информации. Эта зона получает и сигналы, связанные с регуляцией сна и бодрствования.
Команда специалистов Национального университета Сингапура под руководством доцента Сридхарана Саджикумара и доктора Лик-Вэя Вонга изучила, как недосып влияет на работу CA2 и обратимы ли эти эффекты. Лабораторных животных лишали сна на пять часов, а затем в течение семи дней они свободно получали воду с кофеином. В другой серии экспериментов кофеин давали до периода лишения сна.
Известно, что кофеин блокирует аденозиновые рецепторы. Аденозин накапливается в мозге в период бодрствования и способствует засыпанию, снижая активность нейронов. Чтобы понять, что происходит в нейронных цепях, связанных с памятью, ученые провели электрофизиологические записи на срезах гиппокампа, в которых оценили синаптическую пластичность — способность связей между нейронами усиливаться или ослабевать в ответ на опыт.
Оказалось, что лишение сна даже на относительно короткое время нарушает пластичность в области CA2: сигналы между нейронами ослабевают, снижается способность укреплять значимые связи. Эти изменения сопровождались заметными сбоями в социальной памяти — животные хуже различали уже знакомых особей.
Когда кофеин вводили до периода недосыпания, картина менялась. Синаптическая передача в CA2 восстанавливалась, показатели пластичности возвращались к норме, а поведенческие нарушения социальной памяти исчезали. Важно, что эффект был избирательным: кофеин не вызывал «перегрева» всей нервной системы. У животных, которых не лишали сна, после получения кофеина не наблюдалось признаков чрезмерной активации, что говорит о том, что действие вещества было направлено именно на поврежденный недосыпом путь.
«Недосыпание — это не просто усталость. Оно избирательно нарушает важные цепи памяти», — отмечает доктор Вонг. «Мы обнаружили, что кофеин может обратить эти нарушения на молекулярном и поведенческом уровнях. Его эффект выходит за рамки простого поддержания бодрствования».
Доцент Саджикумар добавляет, что результаты работы позволяют выделить область CA2 как важный узел, связывающий сон и социальную память. Это углубляет наше понимание биологических механизмов, которые лежат в основе когнитивного спада при нарушениях сна, и может подсказать новые подходы к его профилактике.
В будущем ученые собираются более детально изучить, как кофеин влияет на процессы закрепления и извлечения воспоминаний, а также провести анализ эффекта точечных вмешательств в конкретные нервные цепи, чтобы лучше понять причинно-следственные связи между активностью нейронных путей и различными видами памяти.
Ранее ученые разобрали свойства «вирусного» энергетика параксантина.
Источник: hi-tech.mail.ru