«Исследователи задавались вопросом, что происходит с синапсами, которые формируются после того, как мы испытываем страх», — сказала Хе Юн Парк, соавтор исследования и доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Миннесотского университета. «Ранее исследователи могли обнаружить эти синапсы у мышей только после того, как они умерщвляли мышь, что затрудняло отслеживание этих синапсов с течением времени. Но теперь мы сделали возможным визуализацию синапсов в мозге живой мыши в течение нескольких дней, чтобы мы могли лучше понять, что происходит с ними в долгосрочной перспективе. Впервые это было сделано на мозге живой мыши, так что это довольно интересные новости в этой области».

Это исследование основано на предыдущем исследовании Парк, в котором использовался опыт его лаборатории в области визуализации для визуализации нервных клеток или нейронов и молекул мРНК, связанных с памятью в мозгу живых мышей.

Теперь исследователи добавили больше деталей, визуализируя синапсы или связи между нейронами. В среднем каждый нейрон в мозге имеет около 7000 синаптических связей с другими нейронами, которые позволяют клеткам передавать сигналы друг другу и управлять когнитивными функциями, такими как обучение и память.

Команда Университета Миннесоты сотрудничала с исследователями из Сеульского национального университета в Корее, которые разработали технологию под названием eGRASP для обнаружения синапсов в мозге. В сочетании с методами визуализации Парка, исследователи смогли увидеть динамику синапсов в мозгу живой мыши как в то время, когда она вспоминала пугающий опыт, так и в то время, когда она испытывала «угасание памяти» или подавление памяти о страхе.

«В области нейробиологии существуют две разные гипотезы по этому поводу», — пояснил Парк. «Когда происходит угасание памяти, некоторые люди полагали, что синапсы, которые развиваются во время кондиционирования страха, могут исчезнуть, что также называется «разучиванием» предварительно приобретенных воспоминаний. Другие думали, что они все еще там, но, возможно, другой набор синапсов сформировался, чтобы показать, что мышь теперь узнала, что окружающая среда снова безопасна, что называется «новым изучением» непредвиденных обстоятельств».

Данные исследователей подтвердили гипотезу разучивания. Они обнаружили, что некоторые из новых синапсов, образовавшихся во время переживания страха, исчезли в процессе угасания памяти. Эти результаты могут помочь ученым лучше понять активность мозга у пациентов с такими состояниями, как посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР).