Гормон роста важен не только для увеличения роста… «Он играет ключевую роль и в формировании памяти»

Гормон роста, который обычно связывают лишь с увеличением роста и поддержкой физического развития, как выяснилось, играет в мозге ключевую роль и в формировании памяти. В момент, когда мы чему-то учимся, в мозге резко возрастает выработка гормона роста — и он помогает «дозреть» нейронам, в которых закрепляется воспоминание.

Исследовательская группа под руководством Кан Бонгюна, директора Центра исследований памяти и глиальных клеток Института фундаментальных наук (IBS), сообщила, что установила этот механизм в экспериментах на мышах. Работа опубликована 20-го числа в международном научном журнале 〈Science Advances〉.

Учёные обучили мышей воспринимать определённую обстановку как опасную, а затем — в разные моменты времени относительно обучения — вводили препараты, подавляющие синтез белка. После этого животных снова помещали в ту же среду и по их реакции сравнивали, как формируется память и насколько хорошо она воспроизводится.

Результаты показали: если блокировать синтез белка уже после завершения обучения, способность к воспроизведению памяти сохранялась. Но если перекрывать синтез белка в момент обучения и сразу после него, воспроизведение памяти резко ухудшалось. При этом не возникали и синаптические изменения — усиление связей между нейронами — в клетках, где хранится память. Это означает, что для формирования памяти необходимые белки должны синтезироваться в очень короткое «окно» на раннем этапе обучения.

Когда человек или животное переживает определённый опыт, мозг выборочно активирует лишь часть нейронов и «записывает» воспоминание именно там — такие клетки учёные называют «клетками хранения памяти». Чтобы они могли надёжно сохранять информацию и затем «извлекать» её, им нужно пройти этап «созревания», то есть структурных и функциональных изменений. Однако до сих пор оставалось неясным, когда именно начинается это созревание и какими механизмами оно регулируется.

Среди белков, которые появляются сразу после обучения, исследователи выделили гормон роста. Его уровень быстро повышался в гиппокампе — области мозга, критически важной для памяти, — причём особенно выраженно это наблюдалось только в тех нейронах, которые активировались в процессе обучения.

Чтобы проверить, действительно ли гормон роста участвует в формировании памяти, команда провела дополнительные эксперименты. Когда у мышей нарушали передачу сигналов гормона роста, в клетках хранения памяти не происходили синаптические изменения, а поведение, отражающее воспроизведение воспоминаний, ослабевало.

И наоборот: когда из-за подавления синтеза белка формирование памяти было нарушено, введение гормона роста извне частично восстанавливало изменения в клетках хранения памяти — и возвращало поведение, связанное с воспоминанием выученного.

Кан Бонгюн отметил: «До сих пор процессы формирования памяти в основном изучали через призму нейромедиаторов и синаптических изменений. Наше исследование показало, что гормон роста, известный как фактор регуляции физического развития, способен напрямую управлять функциональными изменениями клеток хранения памяти».

Ожидается, что это открытие может открыть новые возможности и для лечения заболеваний мозга, включая деменцию и возрастное снижение памяти.