Nat Neurosci. 2020 Apr;23(4):487-499. doi: 10.1038/s41593-019-0582-1.

Preservation of a remote fear memory requires new myelin formation.

Pan S^1,2,3,4, Mayoral SR¹, Choi HS², Chan JR^5,6,7, Kheirbek MA^8,9,10,11,12

¹ Department of Neurology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA.

² Department of Psychiatry, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA.

³ Neuroscience Graduate Program, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA.

⁴ Medical Scientist Training Program, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA.

⁵ Department of Neurology, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. jonah.chan@ucsf.edu.

⁶ Neuroscience Graduate Program, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. jonah.chan@ucsf.edu.

⁷ Weill Institute for Neuroscience, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. jonah.chan@ucsf.edu.

⁸ Department of Psychiatry, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. mazen.kheirbek@ucsf.edu.

⁹ Neuroscience Graduate Program, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. mazen.kheirbek@ucsf.edu.

¹⁰ Weill Institute for Neuroscience, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. mazen.kheirbek@ucsf.edu.

¹¹ Kavli Institute for Fundamental Neuroscience, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. mazen.kheirbek@ucsf.edu.

¹² Center for Integrative Neuroscience, University of California, San Francisco, San Francisco, CA, USA. mazen.kheirbek@ucsf.edu.

Формирование надежной памяти требует такого анатомического субстрата, который с одной стороны был бы достаточно пластичным (для модификаций под новый опыт), а с другой стороны – устойчивым (для поддержания приобретенного опыта). Предположительно, процессы миелинизации аксонов нейронов (формирование миелиновых оболочек из отростков олигодендроцитов) в ходе приобретения нового опыта могут иметь отношение к образованию нейронных групп и их функционированию. Хотя процессы миелинизации в большей степени характерны для ранних постнатальных этапов развития организмов, клетки-предшественники олигодендроцитов сохраняются и во взрослом мозге, пролиферируя и дифференцируясь в зрелые глиальные клетки в течение всей жизни. Авторы данной работы показали, что формирование у мышей поведения замирания в определенной обстановке после электрокожного раздражения вызывает увеличение объемов пролиферации и дифференциации клеток-предшественников олигодендроцитов в ряде структур головного мозга, в том числе в медиальной префронтальной коре. Трансгенные животные, у которых была элиминирована возможность формирования миелиновых оболочек, демонстрировали нарушение воспроизведения такой «условно-рефлекторной» памяти, если она была сформирована давно, при этом нарушений недавней памяти не наблюдалось. Регистрация кальциевой активности в нейронных популяциях с помощью волоконной фотометрии показала, что нейронная активность, связанная с определенной обстановкой, развивается со временем в медиальной префронтальной коре, но не у трансгенных животных, у которых процессы миелинизации нарушены. Кроме того, оказалось, что фармакологически вызванное формирование нового миелина улучшает воспроизведение давней памяти, и даже вызывает генерализацию страха. Таким образом, разнонаправленная манипуляция процессами миелинизации вызывает как изменения активности нейронов, так и изменения поведения, что свидетельствует в пользу того, что нейронная активность при научении способствует формированию нового миелина, что, в свою очередь, связано с консолидацией памяти и возможностью эту память воспроизводить через какое-то время.