Новый путь к восстановлению памяти: как «омоложение» нейронов помогает мозгу учиться снова

Учёные из EPFL показали: частичное перепрограммирование нейронов, отвечающих за память, помогает стареющему мозгу и моделям болезни Альцгеймера восстанавливать способность к обучению. Как это работает и почему открытие может изменить подход к терапии нейродегенеративных заболеваний.

Когда речь заходит о старении мозга, большинство людей воспринимают ухудшение памяти как неизбежность. Тем более если речь идёт о тяжёлых нейродегенеративных заболеваниях. 

Но современная наука всё чаще доказывает: мозг куда пластичнее, чем принято думать. И одно из самых впечатляющих подтверждений этому пришло из Института мозга и разума EPFL, где исследователи нашли способ буквально «вернуть молодость» клеткам памяти у мышей.

Память как живой след в мозге

Память — это не абстракция. 

Она хранится в виде активных групп нейронов, которые учёные называют энграммами. Эти клетки включаются в момент обучения и снова активируются, когда человек или животное пытается вспомнить информацию.

Но с возрастом, а также при болезни Альцгеймера, энграммы начинают работать неправильно: связи ослабевают, активация нарушается, воспоминания становятся недоступными.

Главный вопрос, который поставили перед собой исследователи EPFL: можно ли вернуть этим клеткам способность работать так же эффективно, как в молодости?

Технология частичного перепрограммирования

В журнале Neuron (англ. Neuron) была опубликована работа, в которой команда EPFL описала метод «частичного перепрограммирования» нейронов.

Суть подхода — кратковременная активация трёх генов, известных под общим названием OSK (Oct4, Sox2, Klf4). 

Эти гены давно изучаются в контексте омоложения клеток: при точном контроле они способны «откатить» возрастные изменения, не стирая при этом клеточную идентичность.

Но впервые OSK применили точечно, только в тех нейронах, которые участвовали в формировании конкретной памяти.

Как это делали

Исследователи использовали векторы генной терапии, вводимые в определённые зоны мозга мышей. Система работала в два этапа:

• нейроны, активные во время обучения,      получали флуоресцентную метку;
• в эти же клетки на короткое время включался      OSK.

Воздействие проводилось в двух ключевых областях мозга: 

• зубчатая извилина гиппокампа — отвечает за обучение и недавние воспоминания;
• медиальная префронтальная кора — участвует в воспоминаниях, которые хранятся неделями.

Результаты, которые удивили даже исследователей

После кратковременной активации OSK старые мыши начинали демонстрировать память, сравнимую с молодыми.

• В гиппокампе восстанавливалась способность к обучению.
• В префронтальной коре — способность вспоминать события, произошедшие несколько недель назад.

Более того, перепрограммированные нейроны приобретали молекулярные признаки «молодого» состояния: менялась структура ядра, улучшалась активность генов, связанных с пластичностью.

Что с моделями болезни Альцгеймера?

Здесь результаты оказались не менее впечатляющими.

Мыши с моделью болезни Альцгеймера обычно плохо ориентируются в пространстве и быстро теряют сформированные воспоминания. 

Но после перепрограммирования:

• улучшались стратегии обучения;
• восстанавливалась долговременная память;
• снижались нарушения нейронной активности, характерные для заболевания.

Это означает, что даже при выраженных патологических изменениях клетки памяти сохраняют потенциал к восстановлению.

Почему это важно

Исследование EPFL — это доказательство концепции: даже после начала когнитивных нарушений можно вернуть функции определённым нейронным группам, не вмешиваясь во весь мозг.

Ключевое преимущество подхода:

• воздействие ограничено небольшим числом клеток;
• активация OSK кратковременна;
• риск побочных эффектов минимален.

Это открывает путь к новым стратегиям терапии, где лечение будет направлено не на весь мозг, а на конкретные «узлы памяти».

Что дальше?

Пока что метод протестирован только на мышах. Но сама идея — точечное омоложение нейронов — может стать основой будущих технологий лечения:

• возрастного снижения памяти;
• ранних стадий болезни Альцгеймера;
• последствий травм мозга;
• нарушений обучения.

В перспективе учёные могут научиться восстанавливать не только память, но и другие когнитивные функции, связанные с конкретными нейронными сетями.

Вывод

Работа EPFL показывает: мозг способен на большее, чем мы привыкли думать. Даже клетки, которые считались «потерянными» для памяти, могут вернуть свою пластичность.

Это не просто научный прорыв — это надежда на то, что в будущем возраст и болезнь перестанут быть приговором для человеческих воспоминаний.

#нейронаука #память #старение #Альцгеймер #EPFL #нейропластичность #наука #исследования #мозг #Neuron