Учёные нашли белок, который питает нейроны энергией для памяти

Что скрепляет наши воспоминания? Оказывается, не только нейроны, но и крошечные клеточные электростанции — митохондрии. Учёные из Института Макса Планка во Флориде обнаружили белок, который работает как молекулярный клей, фиксируя митохондрии прямо у синапсов в момент запоминания. И самое удивительное: мутация этого же белка ведёт к боковому амиотрофическому склерозу (БАС). Это открытие — настоящий мост между памятью и тяжёлой болезнью.

Казалось, мы примерно понимаем, как рождается память. Но мозг, как всегда, оказывается сложнее любых наших догадок.

Представьте: вы узнаёте что-то новое. В этот самый миг в вашем мозге кипит работа — нейроны и их связи стремительно перестраиваются. Это и есть синаптическая пластичность, основа обучения. Но такая масштабная реконструкция требует колоссальных энергозатрат. Откуда же берётся энергия?

На помощь приходят митохондрии — наши личные «батарейки». Они подтягиваются прямо к местам «строительства» синапсов, чтобы подавать энергию точно в цель. Но долгое время оставалось загадкой: что же их там удерживает? Какой механизм не даёт этим энергостанциям уплыть прочь?

Молекулярный якорь, который всё держит

Учёные нашли белок, который питает нейроны энергией для памяти

Ответ нашли. Им оказался белок с коротким именем VAP. Именно он работает как якорь, закрепляя митохондрии у синапсов, когда мозг занят кодированием воспоминаний. Открытие само по себе фундаментальное, но история на этом не заканчивается. Оказалось, что мутация в гене, кодирующем этот самый белок VAP, напрямую связана с развитием БАС — того самого тяжёлого нейродегенеративного заболевания.

Получается, один и тот же механизм лежит в основе и высшей нервной деятельности, и её разрушения. Исследование, начатое как попытка понять саму природу памяти, неожиданно указало путь к потенциальной терапии страшной болезни. Разве не в этом магия настоящей науки?

Руководитель исследования доктор Видья Рангараджу говорит об этом так: «Мы начали с фундаментального вопроса о памяти, а пришли к новым горизонтам в исследовании БАС. Следующий шаг — понять, как сбой в этом клеточном механизме памяти связан с двигательными симптомами болезни. Наши инструменты, кажется, позволят это сделать».

Почему митохондрии в дендритах ведут себя иначе?

Нейроны — существа капризные и сложноустроенные. Чтобы обеспечить их постоянные перестройки, митохондрии должны быть закреплены локально, прямо у синапсов. Такая стабильность гарантирует, что энергия дойдёт точно до места и в нужный момент.

«Но это уникальная черта именно дендритов, — поясняет первый автор работы Оджаси Бапат. — В аксонах, которые изучались раньше, митохондрии очень подвижны. Нас же поразило, насколько они стабильны в дендритах. И что это даёт для пластичности?»

Теперь ответ есть. Всё дело в белке-якоре VAP. Он — тот самый скрытый менеджер, который распределяет энергоресурсы в момент создания воспоминаний. И когда этот менеджер ломается, под угрозой оказывается не только память, но и сама жизнь. Невероятно, как тонко всё связано в нашем организме, не правда ли?