Тау-белок, в первую очередь ассоциируемый с развитием болезни Альцгеймера, играет важную роль в преобразовании свежего опыта в прочные долгосрочные воспоминания. Эта информация была опубликована 12 июля в издании Science Daily.

Ученые исследовали у грызунов так называемую отдаленную память — возможность вспоминать произошедшее через несколько дней или недель после события. Опыты продемонстрировали, что нехватка тау не препятствовала животным усваивать свежую информацию и воспроизводить ее сразу после обучения. Однако без этого белка сформировавшиеся воспоминания оказывались менее стабильными и с течением времени сохранялись хуже.

«Почему одни воспоминания сохраняются, а другие исчезают, долгое время оставалось загадкой. Наше исследование показывает, что тау играет ключевую роль в формировании долговременной памяти. Без него воспоминания всё еще могут возникать, но они оказываются слабее», — рассказал старший автор работы, нейробиолог Университета Флиндерса Арне Иттнер.

В центре внимания специалистов оказались энграммные клетки — нейроны, создающие физический отпечаток памяти. Когда мозг получает новый опыт, он отбирает ограниченное число таких клеток, которые впоследствии задействованы в сохранении информации. Согласно полученным данным, тау активируется на стадии закрепления воспоминания и участвует в отборе конкретных клеток, которые станут частью энграммы.

Кроме того, во время обучения белок подавляет чрезмерную фоновую активность нейронов. Благодаря этому в процессе запоминания задействуется ограниченный и более точно очерченный пул клеток, что повышает устойчивость следа памяти.

«Наши результаты показывают, что тау помогает определить клетки, которые будут выбраны для хранения памяти, и тем самым влияет на то, как пережитый опыт превращается в долговременный след», — пояснила один из ведущих авторов работы Рене Косонен.

Исследователи также раскрыли молекулярный механизм этого процесса. В ходе обучения тау претерпевает фосфорилирование — химическую модификацию, влияющую на его функционирование. Регулируемое фосфорилирование способствует координации активности энграммных клеток.

Избыточное и аномальное фосфорилирование тау традиционно рассматривается как один из маркеров болезни Альцгеймера. Однако новая работа демонстрирует, что само по себе добавление фосфатных групп к белку — это не отклонение, а естественный элемент функционирования мозга. Сбои могут появляться при изменении уровня или характера этого процесса.

Даже в отсутствие тау следы памяти не исчезали полностью. Исследователям удалось их восстановить путем прямой стимуляции энграммных клеток. Это свидетельствует о том, что тау, вероятно, требуется не столько для физического сохранения информации, сколько для привязки воспоминаний к естественным стимулам — изображениям, звукам и другим составляющим опыта.

Ученые также изучили влияние патологических вариантов тау. Когда измененный белок находился в энграммных клетках в момент обучения, он препятствовал формированию новых воспоминаний. Если же патологический тау возникал уже после закрепления памяти, это затрудняло ее последующее извлечение. Авторы полагают, что при деменции воспоминания могут не только разрушаться, но и становиться недоступными из-за сбоев в организации и поиске информации в мозге.

Medical Xpress 9 марта сообщил о методах тренировки мозга и снижения риска деменции. В качестве когнитивной тренировки, помогающей поддерживать умственные способности с возрастом, специалисты упомянули разнообразные виды деятельности и привычек: чтение и письмо, освоение иностранных языков, шахматы, разгадывание головоломок и посещение музеев.