в між нейронами.
Також відомо, що зміст S - 100 і 14-3-2 в нейронах гіпокампу починає зростати приблизно через годину після навчання, досягає максимуму через 3-6 годин і через кілька діб повертається до початкового рівня.
Свідченням того, що нейроспецифічні білки беруть участь у процесах пам'яті, служать експерименти, в яких показано, що введення антисироватки до білка S - 100 в шлуночки мозку порушує навчання щурів. Спонтанну поведінку, зокрема рухова активність, при цьому не змінювалося.
Запам'ятати - значить зрозуміти
Г.Маттіес стверджував: Осмислення інформації здійснюється до або на початку періоду консолідації і залежить від її біологічної значущості. Відповідно, чим краще осмислена інформація, тим надійніше вона зберігається в пам'яті.
На стадії довічної довготривалої пам'яті (ДПП) відбувається, мабуть, чи не модифікація існуючих білків, а постійний синтез нових біополімерів, для чого необхідні стійкі перебудови у функціонуванні ділянок геному. Докази:
) порушується інгібіторами синтезу білка;
) у період консолідації інтенсифікуються процеси, пов'язані з синтезом білків :) інтенсивне включення лейцину і фуктози в глікопротеїди;
б) Г. Маттіес виділяє два тимчасових максимуму: перший - через 1-1,5 години після навчання - пов'язаний з синтезом розчинних білків, а другий - через 6-10 годин після навчання - пов'язаний з синтезом нерозчинних білків.
Однак просто разовим синтезом білків з новою структурою не можна пояснити ДПП. Найбільш стабільні з відомих білків мають період напіврозпаду, що не перевищує кілька місяців, що явно незрівнянно з тривалістю життя вищих тварин. Тому для того, щоб слід міг зберігатися в ДПП протягом багатьох років, потрібна одночасний запуск якийсь стійкої системи для постійного оновлення з'єднань даного типу. Які механізми здатні забезпечити функціонування такої системи? Насамперед, це незворотні перебудови генного апарату, коли в результаті репресії/експресії ділянок геному частина генів вимикається, а частина включається або приводиться в стан готовності до швидкого включенню. Такі процеси забезпечують, наприклад, диференціювання клітин в ході онтогенезу і можуть протікати при формуванні ДПП. Суттєвість синтезу ДНК для формування ДПП підтверджується також тим, що обидва процеси пригнічуються при дії електрошоку.
Дія зворотної транскриптази: важливу роль у формуванні ДПП може грати процес зворотної транскрипції, тому в мозку (як і в інших тканинах) щурів присутній РНК-залежна ДНК-полімеразної активність. У гіпокампі щурів швидко студіюючої генетичної лінії ця активність істотно вище, ніж у щурів, що повільно навчаються лінії; більше того, процес вироблення піщедобивательного умовного рефлексу супроводжується зростанням цієї активності майже в два рази. Можливо, роль зворотної транскриптази при формуванні ДПП складається у виборчій ампліфікації (багаторазовому копіюванні) специфічно активних при навчанні генів.
Виборчий синтез ДНК в неокортексе: Вироблення харчових і оборонних умовних рефлексів у щурів супроводжується різкою інтенсифікацією виборчого синтезу ДНК в неокортексе. Цей ефект максимально виражений безпосередньо після навчання і швидко згасає в наступні години. Індукований навчанням синтез ДНК вельми вибірковий: він зачіпає головним чином малоповторенние в геномі послідовності ДНК. На жаль, природа і функціональна роль цих послідовностей залишається поки невідомою.
Дослідження К. Райніса:
вироблення умовних рефлексів пасивного уникнення у мишей супроводжується підвищенням включення міченого тимідину в ДНК різних областей неокортексу, причому це включення не пов'язане з поділом та міграцією нервових клітин і переважно локалізовано в околоядришковом хроматині.
Експерименти Л. Скароні:
При виробленні умовного рефлексу активного уникнення Л.Скароні спостерігав подібну з описаної вище інтенсифікацію синтезу ДНК в неокортексе. Однак при тривалій виробленні складного піщедобивательного навику (діставання їжі не предпочитаемой лапою) спостерігали зменшення синтезу ДНК в більшості відділів мозку. Дослідження рівня синтезу ДНК в клітинах різного типу (нейрони і глия) і різних субклітинних органелах (ядро і мітохондрії) показало, що індуковані навчанням зміни зачіпають в основному мітохондріальну ДНК нейронів. У ядерній ДНК ці зміни різною мірою зачіпають різні за ступенем повторене в геномі послідовності ДНК.
Також зареєстровані циклічні коливання рівня експресії ДНК в мозку щурів, вираженість яких залежить від пори року.
Можливий механізм регуляції диференціальної експресії генів:
ферментативне метил...
