На этот раз белок, от которого зависит долговременная память, не усиливает, а ослабляет межнейронные контакты: за счёт такого редактирования нейронной сети лишние синапсы уступают место нужным соединениям.

Белок томозин уже попадал в поле зрения учёных, но до сих пор его исследование ограничивалось нематодами и их нервной системой. Теперь же наука отважилась сделать шаг вверх по эволюционной ступеньке и взялась за дрозофил. Как пишут в журнале PNAS учёные из Университета Иллинойса в Чикаго (США),

томозин принимает самое активное участие в процессах обучения и запоминания.

Рис. 1. Синапс. Внутри одного из нейронов видны пузырьки с окрашенным красным нейромедиатором; синим выделены митохондрии. (Фото Thomas Deerinck, NCMIR).

Исследователи знали, что томозин влияет на содержание нейромедиаторов в синапсах. Нейромедиаторы делают возможной передачу нервного импульса с нейрона на нейрон, они же определяют стабильность межнейронного контакта. Было известно, что томозин способен ограничивать силу синапса, а при его отсутствии межнейронное соединение, наоборот, становилось необычайно прочным. Это натолкнуло исследователей на мысль, что белок должен так или иначе влиять на память. Ведь запоминание напрямую зависит от прочности межнейронных связей; чем прочнее синапсы, тем крепче память. К тому же выводу учёных подталкивали и данные о молекулярных партнёрах томозина: он «сотрудничает» с комплексом белков SNARE, и это взаимодействие подчиняется командам регуляторной киназы PKA, которая важна для процесса обучения.

Эксперимент состоял в том, чтобы научить мух бояться некоего запаха, который сопровождался ударом электрического тока. Мухи быстро усваивали связь между одним и другим и избегали опасного запаха многие часы спустя. Но если томозин у насекомых был выключен, то никакой долговременной памяти у мух не образовывалось.

Тут есть, как может показаться, некоторое противоречие: если томозин ослабляет синапсы, то его отсутствие должно как раз усиливать мушиную память. Но, как пишут авторы, долговременная память складывается не только из стабильных, постоянно протекающих процессов: чтобы она сформировалась, что-то должно быть подчищено, стёрто, какие-то события в нейронных цепях должны прекратиться. Таким образом создаётся специфичная долговременная память. Получается, что томозин участвует в редакции, ослабляя ненужные синапсы в пользу нужных соединений.

Эти результаты имели бы, возможно, чисто «зоологическое» значение, если бы не тот факт, что нервная система дрозофил до странности похожа на нервную систему высших животных. Во многих исследованиях уже было показано, что необходимые мухам для процессов обучения нейробелки присутствуют также и у млекопитающих, вплоть до человека. Поэтому не исключено, что дрозофилы помогут нам создать хорошее лекарство для укрепления памяти.