33
МОЛЕКУЛЯРНАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ ПАМЯТИ ( ( нейрофизиологические нейрофизиологические аспекты аспекты ) ) В В . . Г Г . . Скребицкий Скребицкий ( ( Научный Научный Центр Центр неврологии неврологии РАМН РАМН ) )

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

МОЛЕКУЛЯРНАЯМОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИПАМЯТИ ((нейрофизиологическиенейрофизиологические аспектыаспекты))

ВВ..ГГ. . СкребицкийСкребицкий((НаучныйНаучный

ЦентрЦентр

неврологииневрологии

РАМНРАМН))

Page 2: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ПамятьПамять--

этоэто

процесспроцесс

кодированиякодирования

знанийзнаний обоб

окружающейокружающей

действительностидействительности, ,

сохранениясохранения

этихэтих

знанийзнаний

ии последующегопоследующего

ихих

воспроизведениявоспроизведения..

Page 3: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ИсторияИстория1882 1882 РибоРибо

««РасстройстваРасстройства

памятипамяти»»

1885 1885 ЭббингаузЭббингауз. . МетодМетод

запоминаниязапоминания

бессмысленныхбессмысленных

словслов

1889 1889 КорсаковКорсаков. . КорсаковскийКорсаковский

синдромсиндром

1890 1890 ДжеймсДжеймс. . ПервичнаяПервичная

памятьпамять

18801880--

18901890

--

ЗолотаяЗолотая

декададекада

изученияизучения

памятипамяти

Page 4: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ВидыВиды амнезийамнезий уу людейлюдейРетрограднаяРетроградная

АнтерограднаяАнтероградная

КорсаковскийКорсаковский

синдромсиндром

ДетскаяДетская

Page 5: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

МозгМозг

пациентапациента

НН..ММ. . послепосле

двустороннегодвустороннего

удаленияудаления гиппокампагиппокампа

ии

миндалиныминдалины

((АА,,ВВ) ) ии

частичасти

височнойвисочной

корыкоры

((СС--

МРТМРТ

сканированиесканирование

парасагиттальногопарасагиттального

отделаотдела

левойлевой стороныстороны

мозгамозга))

Page 6: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

КлассификацияКлассификация видоввидов памятипамятиПоПо

содержаниюсодержанию

ЭКСПЛИЦИТНАЯЭКСПЛИЦИТНАЯ

((ДЕКЛАРАТИВНАЯДЕКЛАРАТИВНАЯ))

--

ПАМЯТЬПАМЯТЬ

ОО

РАЗНЫХРАЗНЫХ

ФАКТАХФАКТАХ

: : ЛЮДЯХЛЮДЯХ, , МЕСТАХМЕСТАХ, , ПРЕДМЕТАХПРЕДМЕТАХ) ) ИИ

ОО

ТОМТОМ, , ЧТОЧТО

ЭТИЭТИ

ФАКТЫФАКТЫ

ОЗНАЧАЮТОЗНАЧАЮТ. . УУ

ЛЮДЕЙЛЮДЕЙ

ОБЫЧНООБЫЧНО

ОСОЗНАВАЕМАЯОСОЗНАВАЕМАЯ

ЭПИЗОДИЧЕСКАЯЭПИЗОДИЧЕСКАЯ ((ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННАЯПЕРСОНАЛИЗИРОВАННАЯ))СЕМАНТИЧЕСКАЯСЕМАНТИЧЕСКАЯ ((ОБЪЕКТИВНАЯОБЪЕКТИВНАЯ))

ИМПЛИЦИТНАЯИМПЛИЦИТНАЯ

((НЕДЕКЛАРАТИВНАЯНЕДЕКЛАРАТИВНАЯ, , ПРОЦЕДУРАЛЬНАЯПРОЦЕДУРАЛЬНАЯ))

-- ПАМЯТЬПАМЯТЬ

НАНА

СОВЕРШЕНИЕСОВЕРШЕНИЕ

ВЫУЧЕННЫХВЫУЧЕННЫХ

ДВИЖЕНИЙДВИЖЕНИЙ. . УУ

ЛЮДЕЙЛЮДЕЙ

ЧАСТОЧАСТО

НЕОСОЗНАВАЕМАЯНЕОСОЗНАВАЕМАЯ

ПоПо

временивремениКратковременнаяКратковременная

(short(short--

tteerm memory) rm memory)

ДолговременнаяДолговременная

((longlong--

term memoryterm memory) )

Page 7: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

Для

локализации

разных

видов

памяти существенную

роль

играет

метод

функциональной

компьютерной томографии

( фМРТ, fMRI )

Page 8: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ФМРТФМРТ

сканированиесканирование

вово

времявремя

запоминаниязапоминания

словслов

((АА, , левоелевое полушариеполушарие, , прифронтальнаяприфронтальная

коракора) ) ии

вово

времявремя

извлеченияизвлечения

изиз

памятипамяти

образовобразов

((ВВ, , правоеправое

полушариеполушарие, , фронтальнаяфронтальная коракора))

Page 9: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ЛевоеЛевое

полушарияполушария

мозгамозга

Page 10: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

РАБОЧАЯРАБОЧАЯ

ПАМЯТЬПАМЯТЬ ВыполнениеВыполнение

сложныхсложных

((АА) ) ии

болееболее

простыхпростых

((ВВ) ) вербальныхвербальных

задачзадач. .

ЗапоминаниеЗапоминание

ии

воспроизведениевоспроизведение

зрительныхзрительных

образовобразов

вв

левомлевом

ии правомправом

полушарияхполушариях

((СС).).

Page 11: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ФМРТФМРТ

припри

запоминаниизапоминании

рядоврядов

буквбукв

ии

рифмрифм

уу

здоровыхздоровых

людейлюдей

((слеваслева))ии

уу

людейлюдей, , страдающихстрадающих

дизлексиейдизлексией

((справасправа) ) УУ

нихних

нене

активированыактивированы

зонызоны

ВерникеВернике, , БрокаБрока

ии

ангулярнаяангулярная

извилинаизвилина

Kandel et al., 2000Kandel et al., 2000

Page 12: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ЛокализацияЛокализация разныхразных

видоввидов памятипамяти

ЭксплицитнаяЭксплицитная

памятьпамять

распределенараспределена междумежду

различнымиразличными

ассоциативнымиассоциативными

областяхобластях

корыкоры, , гдегде

онаона

хранитсяхранится

вв формеформе

битбит

информацииинформации, , связаннойсвязанной

сс

отдельнымиотдельными

признакамипризнаками

объектаобъекта, , тактак чточто

нарушениенарушение

однойодной

конкретнойконкретной

областиобласти

приводитприводит

нене

кк

полнойполной

потерепотере памятипамяти, , аа

лишьлишь

кк

ееее

дефицитудефициту

Page 13: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ИмплицитнаяИмплицитная

памятьпамять

((двигательнаядвигательная) ) вовлекаетвовлекает

структурыструктуры

мозгамозга, , связанныесвязанные

сс

восприятиемвосприятием

((зрительнаязрительная, , слуховаяслуховая

ии дрдр..областиобласти

корыкоры) ) моторикоймоторикой

ии

эмоциональнымиэмоциональными

реакциямиреакциями

((миндалинаминдалина, , гипоталамусгипоталамус

ии

дрдр.).)

Page 14: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ПамятьПамять уу животныхживотных

Page 15: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ЭтапыЭтапы памятипамяти

сс точкиточки зрениязрения

выработкивыработки УРУР

ФормированиеФормирование

((выработкавыработка, , acquisitionacquisition))

КонсолидацияКонсолидация

((фиксацияфиксация, , consolidationconsolidation))

ХранениеХранение

(retention)(retention)

ВоспроизведениеВоспроизведение

(retrieval)(retrieval)

Page 16: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ЛокализацияЛокализация

ии

связисвязи

гиппокампагиппокампа

Page 17: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

СвязьСвязь разныхразных

видоввидов амнезийамнезий

сс гиппокампомгиппокампомРетрограднаяРетроградная

((НМНМ))

АнтерограднаяАнтероградная

((НМНМ))

КорсаковскийКорсаковский

синдромсиндром

((дефицитдефицит

тиаминатиамина, , витаминавитамина

ВВ

вв маммилярныхмаммилярных

телахтелах

––

структуреструктуре,,

теснотесно

связаннойсвязанной

сс

гиппокампомгиппокампом))

ДетскаяДетская

((незрелостьнезрелость

связейсвязей

гиппокампагиппокампа))

Page 18: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

РазрядыРазряды

пирамидпирамид

поляполя

САСА1 1 гиппокампагиппокампа

создаютсоздают внутреннюювнутреннюю

пространственнуюпространственную

картукарту

положенияположения

животногоживотного

вв

окружающейокружающей

средесреде

Page 19: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ЛатерализацияЛатерализация

функцийфункций

гиппокампагиппокампа: : правыйправый

гиппокампгиппокамп активируетсяактивируется

вово

времявремя

двигательногодвигательного

обученияобучения

( ( АА

) ) ии

вспоминаниявспоминания

пройденногопройденного

путипути

( ( ВВ

))

Page 20: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает
Page 21: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

СинаптическиеСинаптические

ии

молекулярныемолекулярные механизмымеханизмы

памятипамяти

Page 22: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ВсякийВсякий

образобраз

внешнеговнешнего

мирамира

кодируетсякодируется

вв мозгумозгу

наборомнабором

активированныхактивированных

синапсовсинапсов

((контактовконтактов

междумежду

нервныминервными

клеткамиклетками) )

ПовторнаяПовторная

активацияактивация

приводитприводит

кк увеличениюувеличению

эффективностиэффективности

этихэтих

синапсовсинапсов, ,

тото

естьесть

кк

созданиюсозданию

энграммыэнграммы памятипамяти((КарлКарл

ПрибрамПрибрам))

Page 23: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

МодельМодель

увеличенияувеличения эффективностиэффективности

синапсовсинапсов

ДлительнаяДлительная

синаптическаясинаптическая потенциацияпотенциация

вв

гиппокампегиппокампе

((ДПДП,,

LongLong--

term term potentiationpotentiation, LTP, LTP))((АнглийскийАнглийский

физиологфизиолог

ТимТим

БлиссБлисс, , 1973)1973)

Page 24: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ДлительнаяДлительная

потенциацияпотенциация

вв

системесистеме: : коллатераликоллатерали ШаффераШаффера--

пирамидыпирамиды

поляполя

САСА11

Page 25: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

РанняяРанняя

ии

поздняяпоздняя

фазыфазы

ДПДП

Page 26: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

МолекулярныеМолекулярные

механизмымеханизмы

раннейранней

фазыфазы

ДПДП

Page 27: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

МолекулярныеМолекулярные

механизмымеханизмы

позднейпоздней

фазыфазы

ДПДП

Page 28: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ЯвляетсяЯвляется

лили

ДПДП

всеговсего

лишьлишь модельюмоделью

элементарнойэлементарной

памятипамяти

илиили

этоэто

ееее

действительнаядействительная

основаоснова??

Page 29: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ТонегаваТонегава

разработалразработал

техникутехнику

генногогенного

нокаутанокаута

ии показалпоказал, , чточто

нокаутнокаут

однойодной

субъединицысубъединицы

((R1R1) ) вв

NMDANMDA

рецепторерецепторе

нейронанейрона

поляполя

САСА1 1 приводитприводит

кк

потерепотере

ДПДП

ии ухудшениюухудшению

ориентацииориентации

вв

пространствепространстве

Page 30: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

КорреляцияКорреляция

междумежду

способностьюспособностью

мышимыши

обучатьсяобучаться

вв лабиринтелабиринте

МоррисаМорриса

ии

наличиемналичием

ДПДП

вв

гиппокампегиппокампе

Page 31: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

ФармакологическиеФармакологические

путипути

коррекциикоррекции нарушенийнарушений

памятипамяти

АмпакиныАмпакиныНоотропыНоотропы

Page 32: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

SeredeninSeredenin et al.et al.,, 19951995

СтруктурныеСтруктурные

формулыформулы

ии

эффективныеэффективные

концентрацииконцентрации ноотропныхноотропных

препаратовпрепаратов

Page 33: МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ПАМЯТИ …nano.msu.ru/files/biotech/VII_2009/molphysiology/Skrebitsky.pdf · память (двигательная) вовлекает

-30 -15 0 15 30 45 6050

100

150

200%

-30 -15 0 15 30 45 6050

100

150

200%

-30 -15 0 15 30 45 6050

100

150

200%

-30 -15 0 15 30 45 6050

100

150

200%

5ms

2mB

НарушениеНарушение

длительнойдлительной

потенциациипотенциации

вв

гиппокампегиппокампе подпод

действиемдействием

этанолаэтанола

ии

ееее

восстановлениевосстановление

припри

совместнойсовместной

аппликацииаппликации

этанолаэтанола

сс

ПГАПГА

ии

АВПАВП(4(4--9)9) ‏‏

5ms

2mB

100

150

200

250

*

**

%

минмин

минмин минмин

минмин

контрольконтроль

этанолэтанол

++ПГАПГА

++АВПАВП(4(4--99)) ‏‏

aa bb cc

dd ee ff

КапайКапай

НН..АА., 20., 200404