Структуры мозга, причастные к формированию и хранению энграмм памяти.

В конце 20-х годов прошлого столетия психолог К. Лешли предпринял попытку найти «центры» памяти. Он обучал животных решению определенных задач, а затем разрушал различные участки мозга в поисках места хранения следов памяти.В итоге отметил, что удаление даже 20 % мозгового вещества не приводит к утрате приобретенных навыков. Отсюда вывод: энграммы памяти могут находиться в различных структурах мозга.

Канадский невролог У. Пенфилд наблюдал, что воздействия на некоторые участки мозга в ходе операции приводили к воспоминаниям у больных. В результате наблюдений он пришел к выводу, что центром памяти является гиппокамп, образование, входящее в состав лимбической системы мозга и расположенное в височной области коры больших полушарий.

В настоящее время гиппокамп рассматривают как возможное хранилище энграмм памяти. Удаление гиппокампа приводит к невозможности формирования памяти на недавние события; при этом утрачивается способность к образованию долговременной памяти. Раздражение гиппокампа сопровождается воспоминаниями. Одной из особенностей гиппокампа является способность к структурной перестройке функционирующих синапсов. Гиппокамп удивительно пластичный отдел ЦНС. Установлено, что при обучении в гиппокампе увеличивается объем выделяемых медиаторов и растет число шипиков на дендритах его нейронов. Наблюдается ветвление аксонов, что сопровождается установлением новых связей.

Подтверждением выше сказанного является наблюдение над больным, у которого в силу необходимости было осуществлено двустороннее удаление гиппокампа. После чего пациент утратил способность к переводу кратковременной памяти в долговременную, хотя он сохранил свой интеллект и прежний опыт.

Согласно потребностно-информацонной теории П.В. Симонова лобная кора и гиппокамп относятся к информационным структурам, оценивающим вероятность удовлетворения потребности или вероятности подкрепления с целью организации определенного поведения. Тот факт, что изменение метаболизма дофамина при воспоминании обнаружены именно в этих структурах, дает основание предположить участие дофамина в воспроизведение следов памяти. Истощение запасов дофамина или разрушение лобных отделов коры приводит к утрате запоминания пространственных отношений между предметами.

Отмечено так же участие серотонина (медиатора миндалевидного комплекса) в эмоциогенной регуляторной системе памяти, запускающей процесс воспроизведения. В формировании и хранении памяти участвуют проекционные сенсорные и ассоциативные зоны коры. Так, вторичные зрительные области коры сохраняют зрительную информацию, а слуховые – слуховую. Мозжечок и базальные ганглии создают и хранят программы произвольных движений.

К формированию памяти причастны так же структуры, активирующие эмоции.

К настоящему времени пока нет четкого объяснения механизмов извлечения памяти, как формируются воспоминания.

Нобелевскому лауреату Э.Кэнделу и его соавторам удалось выяснить, какие факты влияют на эффективность межнейронных контактов – синапсов, и определить биохимические механизмы кратковременной и долговременной памяти. В 2000 году биохимики Д. Ийн и Т. Талли установили, что в механизмах долговременной связи важную роль играет белок GREB. Схема формирования долговременной памяти по их мнению  такова: в ходе реверберации активируется нейрон, он выделяет медиатор, тот на постсинаптической мембране другого нейрона  усиливает поступление кальция в нейрон, в нем активируется циклическая АМФ, она поступает в ядро нейрона и способствует синтезу белка GREB. Он обеспечивает запоминание. Циклическая АМФ способствует образованию дополнительных шипиков на дендритах.

Последние обеспечивают установление новых синапсов с нейронами, участвующими в формировании памяти.

Знание механизмов долговременной памяти позволит создать препараты, способствующие облегчению запоминания и предназначенные для борьбы с прогрессирующей потерей памяти.