Journal of Neuroscience: Амнезию из-за черепно-мозговой травмы нашли обратимой

Исследование на мышах, призванное пролить свет на потерю памяти у людей, получающих постоянные удары головой, например у спортсменов, предполагает, что это состояние можно обратить вспять. Выяснилось, что амнезия и плохая память после травмы головы связаны с недостаточной реактивацией нейронов, участвующих в формировании воспоминаний.

Исследование, проведенное учеными Медицинского центра Джорджтаунского университета в сотрудничестве с Тринити-колледжем Дублина, Ирландия, представлено 16 января 2024 года в журнале Journal of Neuroscience.

Исследователи обнаружили, что потеря памяти, связанная с травмой головы, не является необратимым патологическим явлением, вызванным нейродегенеративным заболеванием, что важно для диагностики и лечения. Более того, исследователи смогли обратить вспять амнезию и позволить мышам вспомнить утраченную память, что потенциально позволяет клинически обратить вспять когнитивные нарушения, вызванные ударом головой.

Ранее исследователи из Джорджтауна обнаружили, что мозг адаптируется к повторяющимся ударам головой, изменяя работу синапсов в мозге. Это может вызвать проблемы с формированием новых и запоминанием существующих воспоминаний. В новом исследовании ученые смогли заставить мышей вспомнить воспоминания, которые были забыты из-за ударов головой.

Наше исследование дает нам надежду на то, что мы сможем разработать методы лечения, которые вернут мозг, пострадавший от удара головой, в нормальное состояние и восстановят когнитивные функции у людей с плохим запоминанием, вызванным повторяющимися ударами головой, — говорит старший исследователь исследования Марк Бернс, доктор философии, профессор и заместитель председателя кафедры неврологии Джорджтауна и директор лаборатории травм мозга и деменции.

В новом исследовании ученые дали двум группам мышей новую память, обучив их тесту, с которым они никогда раньше не сталкивались. Одну группу мышей в течение недели подвергали частому воздействию слабых ударов по голове (аналогично контактным видам спорта у людей), а другую — контрольную группу, которая не получала ударов. Мыши, подвергшиеся воздействию, не смогли вспомнить новую память спустя неделю.

Большинство исследований в этой области проводилось на человеческом мозге с хронической травматической энцефалопатией (ХТЭ), которая является дегенеративным заболеванием мозга, встречающимся у людей с историей повторяющихся ударов головой, — говорит Бернс.

Напротив, нашей целью было понять, как изменяется мозг в ответ на низкоуровневые удары головой, которые регулярно испытывают многие молодые футболисты.

Исследователи обнаружили, что в среднем футболисты колледжа получают 21 удар головой в неделю, а защитники — 41 удар в неделю. Количество ударов головой по мышам в этом исследовании было разработано таким образом, чтобы имитировать недельное воздействие футболиста колледжа, и каждый отдельный удар головой сам по себе был чрезвычайно мягким.

Использование генетически модифицированных мышей позволило исследователям увидеть нейроны, участвующие в обучении новым воспоминаниям, и они обнаружили, что эти нейроны памяти ( «энграмма памяти») в равной степени присутствовали как у контрольных, так и у подопытных мышей.

Чтобы понять физиологию, лежащую в основе этих изменений памяти, первый автор исследования Дэниел П. Чепмен, доктор философии, сказал:

Мы хорошо умеем ассоциировать воспоминания с местами, и это потому, что пребывание в том или ином месте или видение фотографии того или иного места вызывает реактивацию энграмм нашей памяти. Именно поэтому мы исследовали нейроны энграммы, чтобы найти специфическую подпись активированного нейрона. Когда мыши увидели комнату, где они впервые узнали воспоминание, контрольные мыши смогли активировать свою программу памяти, а мыши с ударом головой — нет. Именно это и вызывало амнезию.

Исследователи смогли обратить вспять амнезию и позволить мышам вспомнить утраченную память, используя лазеры для активации клеток энграммы.

Мы использовали инвазивную технику, чтобы обратить вспять потерю памяти у наших мышей, и, к сожалению, это не может быть перенесено на людей, — добавляет Бернс.

В настоящее время мы изучаем ряд неинвазивных методов, чтобы попытаться сообщить мозгу, что он больше не в опасности, и открыть окно пластичности, которое может вернуть мозг в прежнее состояние.

16.01.2024