Интернейроны Chrm2 в гиппокампе мышей управляют риплами и закреплением памяти во сне
Подавление редкой группы интернейронов гиппокампа во сне без быстрых движений глаз ухудшало память мышей, хотя обычные показатели сна почти не менялись.
В исследовании, опубликованном в Neuron, сообщается, что редкая популяция ГАМК-ергических интернейронов гиппокампа мышей управляет генерацией риплов и закреплением памяти во сне sciencedirect.com
Neuronsciencedirect.comОткрыть источник ↗. Клетки выделены по экспрессии M2-рецептора ацетилхолина (Chrm2). Работа выполнена на мышах.
Клетки, активные в медленном сне
По данным авторов, все известные генетически маркированные интернейроны гиппокампа были высоко активны во время бодрствования и REM-сна. Выбор нейронов с Chrm2 позволил выделить отдельную популяцию, преимущественно активную в non-REM (NREM) сне и в состоянии спокойного бодрствования. Ацетилхолин тормозит эти клетки. Этого медиатора больше при активном бодрствовании и в REM-сне, а в NREM-сне его становится меньше, и тормозящее действие ослабевает. Клетки тормозили весь гиппокамп с очень медленным ритмом около 0,015 Гц.
Риплы — короткие всплески электрической активности, которые гиппокамп вырабатывает в покое. Считается, что они помогают стабилизировать новые воспоминания. Авторы сообщают, что активность Chrm2+ нейронов двунаправленно изменяла частоту риплов через широкое торможение. Стимуляция клеток в NREM-сне делала риплы чаще, а их подавление — реже.
Тесты памяти на мышах
В тесте на перемещение объекта мыши исследовали два одинаковых предмета, затем на пять часов возвращались в клетки, где в основном спали. После возвращения один предмет был сдвинут. Контрольные мыши дольше исследовали сдвинутый предмет, что говорит о том, что они помнили прежнее расположение. Мыши, у которых целевые клетки подавляли после обучения, почти не проявляли предпочтения.
Затем исследователи с помощью света снижали активность этих клеток в разное время. Подавление в NREM-сне ухудшало последующее воспроизведение. Подавление во время бодрствования или в REM-сне в этом эксперименте явного эффекта не дало. Обычные показатели сна почти не менялись. Подавление клеток в дорсальной области CA3 ухудшало пространственную память, а в вентральном гиппокампе — социальную sciencedirect.com
Neuronsciencedirect.comОткрыть источник ↗. Отдельный тест показал, что родственные клетки помогали мышам узнавать особь, с которой они уже встречались.
Имеющиеся данные о мозге человека показывают клетки со сходным молекулярным маркером. Это даёт исследователям направление поиска, но не доказывает, что у людей эти клетки выполняют ту же роль. Работа не показывает, как диагностировать нарушения памяти по записи сна. Остаётся также открытым, как клетки взаимодействуют с соседними нейронами при генерации риплов. Авторы отмечают, что клетки дают генетически направленный доступ к активным во сне цепям памяти, связанным с когнитивными расстройствами.
