Memori: mekanisme neurokimia ingatan

Walaupun mekanisme molekul fungsi sel saraf tunggal telah dikaji dalam banyak manifestasi mereka dan prinsip-prinsip organisasi sambungan antarabangsa telah dirumuskan, masih belum jelas bagaimana sifat molekul neuron menyediakan penyimpanan, pembiakan dan analisis memori-maklumat.

Hakikat bahawa pengetahuan yang diperolehi (dan juga prinsip-prinsip moral) tidak diwarisi, dan generasi baru perlu belajar mereka lagi, menunjukkan bahawa pembelajaran merupakan satu proses mewujudkan komunikasi dan penyimpanan maklumat yang diberikan oleh keupayaan otak untuk menghasilkan semula pautan ini seperti yang diperlukan Interneuron baru (untuk mengaktifkan mereka). Walau bagaimanapun, neurokimia moden belum dapat membentangkan teori konsisten yang menerangkan bagaimana analisis faktor-faktor dunia luaran berlaku di otak yang hidup. Kita hanya dapat menggariskan masalah yang saintis-saintis pelbagai bidang neurobiologi bekerja secara intensif.

Hampir semua jenis haiwan mampu menganalisis perubahan dalam persekitaran luar ke tahap yang lebih besar atau kurang dan memberi respons kepada mereka. Dalam kes ini, reaksi berulang badan kepada kesan luaran sering berbeza daripada perlanggaran pertama. Pemerhatian ini menunjukkan bahawa sistem hidup mempunyai keupayaan untuk belajar. Mereka mempunyai memori yang memelihara pengalaman peribadi haiwan, yang membentuk tindak balas tingkah laku dan boleh berbeza dari pengalaman individu lain.

Memori biologi adalah berbeza. Ia tidak hanya wujud dalam sel-sel otak. Memori sistem kekebalan tubuh, sebagai contoh, untuk masa yang lama (selalunya untuk hidup) menyimpan maklumat mengenai antigen asing sekali dalam badan. Apabila anda bertemu semula, sistem imun memicu reaksi antibodi yang membolehkan anda dengan cepat dan berkesan mengalahkan jangkitan. Walau bagaimanapun, sistem kekebalan tubuh "tahu" bagaimana untuk bertindak balas kepada faktor yang diketahui, dan ketika menghadapi agen yang tidak diketahui, ia mesti mengembangkan strategi tingkah laku baru. Sistem saraf, tidak seperti sistem kekebalan tubuh, boleh dilatih untuk membuat strategi tingkah laku dalam keadaan baru, berdasarkan "pengalaman hidup", yang membolehkan untuk membangunkan respons yang berkesan kepada rangsangan yang tidak diketahui.

Soalan-soalan utama untuk dijawab dalam kajian mekanisme molekul ingatan ialah: apa perubahan metabolik berlaku di neuron apabila mereka bertemu dengan rangsangan luar, yang membolehkan maklumat yang tersimpan dipelihara untuk masa tertentu (kadang-kadang); dalam bentuk apa maklumat yang diterima disimpan; bagaimana ia dianalisis?

Dalam proses belajar aktif, yang berlaku pada usia awal, terdapat perubahan dalam struktur neuron, kepadatan peningkatan hubungan sinaptik, nisbah peningkatan glial dan sel saraf meningkat. Sulit untuk membezakan proses pematangan otak dan perubahan struktur, yang merupakan pembawa molekul ingatan. Walau bagaimanapun, adalah jelas bahawa untuk perkembangan penuh kecerdasan adalah perlu untuk menyelesaikan tugas-tugas yang ditimbulkan oleh persekitaran luaran (ingat fenomena Mowgli atau masalah penyesuaian kepada kehidupan dalam bentuk haiwan yang ditangkap di penangkaran).

Pada suku terakhir abad XX. Percubaan dibuat untuk mengkaji secara terperinci ciri-ciri morfologi otak A. Einstein. Walau bagaimanapun, hasilnya agak mengecewakan - tiada ciri-ciri yang membezakannya dari otak moden purata telah diturunkan. Satu-satunya pengecualian adalah kelebihan tertentu (tidak penting) daripada nisbah sel glial dan saraf. Adakah ini bermakna bahawa proses molekul memori tidak meninggalkan kesan yang jelas dalam sel-sel saraf?

Sebaliknya, ia telah lama ditubuhkan bahawa inhibitor sintesis DNA tidak menjejaskan memori, sementara perencat transkripsi dan terjemahan menjejaskan proses ingatan. Adakah ini bermakna bahawa protein tertentu dalam neuron otak adalah pembawa memori?

Organisasi otak sedemikian rupa sehingga fungsi utama yang berkaitan dengan persepsi isyarat luaran dan tindak balas kepada mereka (contohnya, dengan tindak balas motor) disetempat di bahagian-bahagian tertentu korteks serebrum. Kemudian perkembangan tindak balas yang diperoleh (refleks yang disambungkan) mestilah "penutupan bon" di antara pusat-pusat korteks yang sama. Kerosakan eksperimen ke pusat ini mesti memusnahkan memori refleks ini.

Walau bagaimanapun, neurofisiologi eksperimen telah mengumpulkan banyak bukti bahawa ingatan kemahiran yang diperoleh diagihkan ke bahagian otak yang berlainan, dan tidak tertumpu hanya di kawasan yang bertanggungjawab untuk fungsi yang dipersoalkan. Eksperimen dengan gangguan separa korteks pada tikus yang terlatih untuk mengarahkan diri dalam labirin menunjukkan bahawa masa yang diperlukan untuk memulihkan kemahiran terganggu adalah berkadar dengan jumlah kemusnahan dan tidak bergantung kepada lokasinya.

Mungkin, perkembangan tingkah laku dalam labirin melibatkan analisis keseluruhan set faktor (penciuman, rasa, visual), dan kawasan otak yang bertanggungjawab untuk analisis ini boleh terletak di kawasan yang berbeza dari otak. Oleh itu, walaupun bagi setiap komponen tindak balas tingkah laku terdapat bahagian tertentu otak, tindak balas amnya direalisasikan apabila mereka berinteraksi. Walau bagaimanapun, di dalam otak, jabatan telah dijumpai yang berfungsi secara langsung berkaitan dengan proses ingatan. Ia adalah hippocampus dan kompleks amygdaloid, serta nukleus garis tengah talamus.

Satu set perubahan dalam SSP, yang berkaitan dengan penetapan maklumat (imej, jenis tingkah laku, dan lain-lain), ahli sains saraf dipanggil engram. Idea moden mengenai mekanisme memori molekul menunjukkan bahawa penglibatan struktur otak individu dalam proses menghafal dan menyimpan maklumat tidak terdiri daripada menyimpan engrams tertentu, tetapi dalam mengatur penciptaan dan fungsi rangkaian saraf yang menangkap, mencatat dan mengeluarkan semula maklumat.

Secara umum, data yang dikumpul dalam kajian refleks tingkah laku dan aktiviti elektrik otak, menunjukkan bahawa manifestasi tingkah laku dan emosi kehidupan tidak setempat dalam kumpulan tertentu neuron di dalam otak, dan dinyatakan dalam mengubah interaksi sebilangan besar sel-sel saraf yang mencerminkan fungsi seluruh otak sebagai sistem bersepadu.

Untuk menerangkan aliran proses mengingati maklumat baru dari masa ke masa, istilah memori jangka pendek dan ingatan jangka panjang sering digunakan. Dalam ingatan jangka pendek, maklumat boleh disimpan dari pecahan sesaat hingga puluhan minit, sementara dalam ingatan jangka panjang, maklumat kadang-kadang terkandung sepanjang hayat. Untuk menukar jenis memori pertama kepada yang kedua, diperlukan proses penyatuan yang dipanggil. Kadang-kadang ia diperuntukkan kepada tahap memori perantaraan yang berasingan. Walau bagaimanapun, semua istilah, mungkin mencerminkan proses yang jelas, belum dipenuhi dengan data biokimia sebenar.

Jenis memori dan modulasi mereka (oleh: Ashmarin, 1999)

Jenis ingatan	Inhibitor, kesan
Memori jangka pendek	Electroshock, cholinolytics (atropine, scopolamine), galanin, US1 (pengenalan kepada bahagian otak tertentu)
Memori pertengahan (penyatuan)	Inhibitors metabolisme tenaga, ouabain, hipoksia, perencat sintesis RNA dan protein (anisomycin, cycloheximide, puromycin, actinomycin D, RNase), antibodi kepada protein neurospecific (vasopressin, protein B-100), asid 2-amino-5-fosfornovalerianovaya (6- AGC)
Memegang jangka panjang (sepanjang hayat)	Inhibitor yang tidak melanggar undang-undang itu tidak diketahui. Sebahagiannya dihalang oleh atropin, diisopropil fluorfosfat, scopolamine

[1], [2], [3], [4]

Memori jangka pendek

Memori jangka pendek, yang menganalisis maklumat yang datang dari pelbagai organ deria, dan pemprosesannya, direalisasikan dengan penyertaan kenalan sinaptik. Ini seolah-olah jelas, sejak masa proses-proses ini berlaku tidak dapat dikombinasikan dengan masa sintesis makromolekul baru. Ini disahkan oleh keupayaan untuk menghalang memori jangka pendek oleh perencat sinaptik, dan ketidakpekaannya terhadap protein dan RNA inhibitor sintesis.

Proses penggabungan mengambil masa yang lebih lama dan tidak sesuai dengan selang yang ketat ditentukan (berlangsung dari beberapa minit hingga beberapa hari). Mungkin, tempoh tempoh ini dipengaruhi oleh kualiti maklumat dan keadaan otak. Maklumat yang dianggap tidak penting oleh otak tidak disatukan dan hilang dari ingatan. Ia tetap menjadi misteri bagaimana persoalan mengenai nilai maklumat diputuskan dan apakah mekanisme neurokimia sebenar proses penyatuan. Tempoh sangat proses penyatuan membolehkan kita untuk mempertimbangkan bahawa ia adalah keadaan otak yang berterusan yang terus melaksanakan "proses pemikiran". Sifat yang pelbagai maklumat yang memasuki otak untuk analisis, dan pelbagai mekanisme penghambatan yang berlainan dalam proses penyatuan, menunjukkan bahawa pada tahap ini pelbagai mekanisme neurokimia terlibat dalam interaksi.

Penggunaan sebatian yang ditunjukkan dalam jadual sebagai perencat proses penyatuan menyebabkan amnesia (kehilangan memori) dalam haiwan eksperimen - ketidakupayaan untuk menghasilkan semula kemahiran perilaku yang maju atau untuk mengemukakan maklumat yang diperolehi untuk digunakan.

Menariknya, sesetengah inhibitor menyatakan diri mereka selepas pembentangan maklumat yang diingati (retrograde amnesia), dan yang lain - apabila digunakan dalam tempoh sebelumnya (anterograde amnesia). Eksperimen yang diketahui secara umum mengenai mengajar ayam untuk membezakan bijirin daripada tidak boleh dimakan, tetapi objek saiz yang serupa. Pengenalan kepada otak sintesis protein inhibitor anak ikan sikloheximide tidak mengganggu proses pembelajaran, tetapi menghalang penekanan kemahiran sepenuhnya. Sebaliknya, pentadbiran perencat Na (Na / K-ATPase) dari ouabain sepenuhnya menghalang proses pembelajaran tanpa mempengaruhi kemahiran yang sudah terbentuk. Ini bermakna pam N-terbabit dalam pembentukan memori jangka pendek, tetapi tidak mengambil bahagian dalam proses penyatuan. Selain itu, hasil eksperimen dengan sikloheximide menunjukkan bahawa sintesis molekul protein baru diperlukan untuk pelaksanaan proses penyatuan, tetapi tidak diperlukan untuk pembentukan memori jangka pendek.

Akibatnya, latihan semasa pembentukan memori jangka pendek termasuk pengaktifan neuron tertentu, dan penyatuan - penciptaan rangkaian interneuronal jangka panjang, untuk menyatukan interaksi di mana sintesis protein khusus diperlukan. Tidak dijangka bahawa protein ini akan menjadi pembawa maklumat khusus, pembentukan mereka mungkin "hanya" insentif untuk mengaktifkan sambungan antara neural. Bagaimana penyatuan membawa kepada pembentukan memori jangka panjang yang tidak dapat diganggu, tetapi boleh diterbitkan semula apabila diminta, masih tidak jelas.

Pada masa yang sama, adalah jelas bahawa penciptaan kemahiran yang kuat adalah keupayaan populasi neuron untuk membentuk rangkaian di mana transmisi isyarat kemungkinan besar, dan keupayaan otak ini dapat bertahan lama. Kehadiran satu rangkaian antarabangsa seperti ini tidak menghalang Neuron daripada terlibat dalam rangkaian lain yang serupa. Oleh itu, adalah jelas bahawa keupayaan analisis otak adalah sangat besar, jika tidak terhad. Ia juga jelas bahawa kesedaran kebolehan ini bergantung kepada intensiti latihan, terutamanya semasa pematangan otak di ontogeny. Dengan usia, keupayaan untuk belajar jatuh.

Pembelajaran berkait rapat dengan keupayaan untuk kelenturan - keupayaan kenalan sinaptik kepada perubahan fungsional yang berlaku dalam proses berfungsi, yang bertujuan untuk menyegerakkan aktiviti neuron dan penciptaan rangkaian antara saraf. Manifestasi plastisitas diiringi oleh sintesis protein spesifik yang melakukan fungsi (misalnya, reseptor) atau fungsi yang tidak diketahui. Salah satu daripada ahli-ahli program ini adalah protein S-100 yang berhubungan dengan annexin dikesan di dalam otak dan terutamanya dalam kuantiti yang besar (ia mendapat namanya daripada keupayaan untuk kekal larut pada 100 peratus ketepuan ammonium sulfat pada pH neutral). Kandungannya di dalam otak adalah beberapa pesanan magnitud yang lebih besar daripada tisu lain. Ia berkumpul terutamanya dalam sel-sel glial dan dijumpai berhampiran kenalan sinaptik. Kandungan protein S-100 di otak mula meningkat 1 jam selepas latihan dan mencapai maksimum dalam 3-6 jam, kekal pada tahap tinggi selama beberapa hari. Pengenalan antibodi kepada protein ini di ventrikel otak tikus mengganggu keupayaan pembelajaran haiwan. Semua ini membolehkan kita untuk mempertimbangkan protein S-100 sebagai peserta dalam penciptaan rangkaian antara saraf.

Mekanisme molekular kepekaan sistem saraf

Keplastikan sistem saraf ditakrifkan sebagai keupayaan neuron untuk merasakan isyarat daripada persekitaran luar yang mengubah determinisme keras genom. Kepekaan membayangkan kemungkinan mengubah program fungsi untuk interaksi neuron sebagai tindak balas terhadap perubahan dalam persekitaran luaran.

Mekanisme molekular kepekaan adalah manifold. Mari kita pertimbangkan yang utama pada contoh sistem glutamatergik. Pada sinaps glutamatergik, pelbagai reseptor, kedua-dua ionotropik dan metabotropik, ditemui secara serentak. Pelepasan glutamat ke dalam celah sinaptik semasa pengujaan membawa kepada pengaktifan reseptor ionotropik kainat dan AMPA yang menyebabkan depolarization membran postsynaptic. Pada magnitud potensi transmembran sepadan dengan potensi berehat, reseptor NMDA tidak diaktifkan oleh glutamat kerana saluran ion mereka disekat. Atas sebab ini, reseptor NMDA tidak mempunyai peluang untuk pengaktifan segera. Walau bagaimanapun, apabila membran sinaptik mula berkurang, ion magnesium dikeluarkan dari tapak yang mengikat, yang secara ketara meningkatkan pertalian reseptor untuk glutamat.

Mengaktifkan reseptor YNMDA menyebabkan kemasukan kalsium ke dalam zon melalui saluran ion postsynaptic yang dimiliki oleh reseptor molekul NMDA. Pengambilan kalsium juga diperhatikan melalui saluran kalsium voltan sensitif diaktifkan kerana operasi reseptor glutamat kainate dan AMPA. Sebagai hasil daripada agregat proses-proses ini di zon selepas sinapsik, kandungan ion kalsium meningkat. Isyarat ini adalah terlalu lemah untuk mengubah aktiviti pelbagai enzim yang sensitif kepada ion kalsium, tetapi cukup untuk mengaktifkan phospholipase C-membran, di mana substrat adalah phosphoinositol, dan menyebabkan pengumpulan fosfat inositol dan inositol-3 pengaktifan fosfatzavisimogo kalsium pelepasan dari retikulum endoplasma ketara.

Oleh itu, pengaktifan reseptor ionotropik bukan sahaja menyebabkan depolarisasi membran dalam zon postsynaptik, tetapi juga mewujudkan keadaan untuk peningkatan ketara dalam kepekatan kalsium terionisasi. Dalam masa yang sama, glutamat mengaktifkan di kawasan sinaptik dan reseptor metabotropik. Akibatnya, ia menjadi mustahil untuk mengaktifkan protein G yang bersangkutan "dilampirkan" kepada sistem pengesan yang berbeza. Pelbagai jenis kinase, phosphorylating, termasuk reseptor ionotropik, boleh diaktifkan, yang mengubah aktiviti struktur saluran pembentukan ini.

Selain itu, reseptor glutamat juga terletak pada membran presynaptik, yang juga mempunyai peluang untuk berinteraksi dengan glutamat. Reseptors metabotropik rintangan sinaps ini dikaitkan dengan pengaktifan sistem penyingkiran glutamat dari celah sinaptik yang beroperasi pada prinsip glutamat semula. Proses ini bergantung pada aktiviti pam-N, kerana ia adalah pengangkutan aktif sekunder.

Pengaktifan reseptor NMDA yang terdapat pada membran presynaptik juga menyebabkan peningkatan tahap kalsium terionisasi di rantau presynaptic penamatan sinaptik. Pengumpulan ion kalsium menyegerakkan peleburan vesikel sinaptik dengan membran, mempercepat pembebasan pengantara ke dalam celah sinaptik.

Apabila sinaps datang siri denyutan pengujaan dan jumlah kepekatan ion kalsium bebas berterusan tinggi, pengaktifan kalsium bergantung protease calpain boleh diperhatikan, yang terbelah salah satu daripada protein struktur fodrin pelekat reseptor glutamat dan mencegah interaksi mereka dengan glutamat. Oleh itu, pengeluaran neurotransmitter ke dalam rekah sinaptik apabila pengujaan menyediakan pelbagai kemungkinan, pelaksanaan yang mungkin menyebabkan peningkatan atau perencatan isyarat, atau untuk memusnahkan haiwan ternakan yang: sinaps beroperasi pada prinsip multivarian dan dilaksanakan di setiap laluan segera bergantung kepada pelbagai faktor yang berbeza.

Antara kemungkinan ini ialah penalaan diri sinaps untuk penghantaran isyarat yang terbaik, yang dijadikan diperkuatkan. Proses ini dipanggil potentiation jangka panjang (LTP). Ia terdiri daripada fakta bahawa, dengan rangsangan frekuensi tinggi yang berpanjangan, respons sel saraf kepada dorongan masuk terbukti dapat diperkuat. Fenomena ini adalah salah satu sisi keplastikan, yang berdasarkan ingatan molekul sel neuron. Tempoh potentiation jangka panjang diiringi oleh peningkatan fosforilasi protein neuron tertentu oleh kinase protein tertentu. Salah satu daripada keputusan meningkatkan tahap ion kalsium dalam sel adalah pengaktifan enzim yang bergantung kepada Ca (calpain, phospholipases, kinase protein yang bergantung kepada Ca-calmodulin). Sebahagian daripada enzim ini berkaitan dengan pembentukan bentuk aktif oksigen dan nitrogen (NADPH oxidase, NO sintase, dan lain-lain). Akibatnya, pengumpulan radikal bebas boleh didaftarkan di neuron diaktifkan, yang dianggap mediator sekunder peraturan metabolik.

Yang penting, tetapi bukan satu-satunya, hasil pengumpulan radikal bebas dalam sel neuron adalah pengaktifan gen yang dikenali sebagai tindak balas awal. Proses ini merupakan tindak balas sementara yang paling awal dan cepat terhadap nukleus sel kepada isyarat radikal bebas, pengaktifan gen ini berlaku dalam 5-10 minit dan berlangsung beberapa jam. Gen ini termasuk kumpulan-kumpulan c-fos, c-jun, c-junB, zif / 268, dan lain-lain. Mereka mengodkan beberapa keluarga luas protein transkrip tertentu.

Pengaktifan gen tindak balas segera berlaku dengan penyertaan faktor nuklear NF-kV, yang mesti menembusi nukleus melalui membran nuklear untuk merealisasikan tindakannya. Ia menghalang penembusan hakikat bahawa faktor ini mewakili dimer dua protein (P50 dan P65) dalam sitoplasma adalah complexed dengan protein inhibitor dan tidak dapat memasuki nukleus. Protein perencatan adalah substrat untuk fosforilasi oleh kinase protein tertentu, dan kemudian memisahkan dari kompleks, yang membuka jalan bagi nukleus NF-KB B. Co-faktor pengaktif protein kinase adalah hidrogen peroksida, jadi gelombang radikal bebas, menangkap sel, menyebabkan beberapa proses yang dijelaskan di atas, yang membawa kepada pengaktifan gen tindak balas awal. Pengaktifan c-fos juga boleh menyebabkan sintesis neurotropi dan pembentukan neurit dan sinaps baru. Potensi jangka panjang yang disebabkan oleh rangsangan frekuensi tinggi hippocampus menyebabkan pengaktifan zif / 268, yang mengodkan protein DNA mengikat Zn-sensitif. Para antagonis reseptor NMDA menyekat potentiation jangka panjang dan aktif zif / 268.

Salah satu yang mula-mula yang menjalankan pada tahun 1949 adalah percubaan untuk memahami mekanisme menganalisis maklumat di dalam otak dan mengembangkan strategi tingkah laku adalah SO Hebb. Beliau mencadangkan agar untuk melaksanakan tugas-tugas ini, persatuan fungsional neuron - rangkaian interneuronal tempatan - harus dibentuk di dalam otak. Memperbaiki dan memperdalam representasi ini M. Rozenblat (1961), yang merumuskan hipotesis "pembelajaran asas korelasi yang tidak terkawal". Menurut idea-idea yang dikembangkan olehnya, dalam hal penjanaan siri pelepasan, neuron dapat diselaraskan oleh persatuan sel (selalunya morfologi jauh dari satu sama lain) dengan penalaan diri.

Neurokimia moden mengesahkan kemungkinan penyesuaian diri dari neuron pada kekerapan yang sama, menjelaskan kepentingan fungsi siri "pelepasan" yang menarik untuk mewujudkan litar antara neural. Menggunakan analog glutamat dengan label pendarfluor dan bersenjata dengan teknologi moden, ia adalah mungkin untuk menunjukkan bahawa walaupun satu sinaps pengujaan pacing boleh meliputi struktur sinaptik agak jauh disebabkan oleh pembentukan yang dipanggil gelombang glutamat. Keadaan untuk pembentukan gelombang sedemikian adalah kekerapan isyarat dalam rejim frekuensi tertentu. Perencatan pengangkut glutamat meningkatkan penglibatan neurons dalam proses penyegerakan.

Sebagai tambahan kepada sistem glutamatergik, yang secara langsung berkaitan dengan proses pembelajaran (hafalan), sistem otak lain juga turut terlibat dalam pembentukan memori. Telah diketahui bahawa keupayaan untuk belajar mendedahkan korelasi positif dengan aktivitas transferase asetil choline dan satu negatif dengan enzim yang menghidrolisis mediator ini dengan acetylcholinesterase. Inhibitor Choline acetyltransferase mengganggu proses pembelajaran, dan inhibitor cholinesterase menyumbang kepada perkembangan refleks pertahanan.

Dalam pembentukan ingatan, amina biogenik, norepinephrine dan serotonin, turut mengambil bahagian. Dalam perkembangan refleks yang disambungkan dengan tetulang negatif (electobolic), sistem noradrenergik diaktifkan, dan dengan tetulang positif (nutrisi), kadar metabolisme noradrenalin berkurangan. Sebaliknya, Serotonin memudahkan perkembangan kemahiran dalam keadaan pengukuhan positif dan memberi kesan buruk kepada pembentukan reaksi defensif. Oleh itu, dalam proses serotonin penyatuan memori dan sistem noradrenalin adalah sejenis antagonis, dan gangguan yang disebabkan oleh pengumpulan berlebihan serotonin, nampaknya, boleh diganti dengan mengaktifkan sistem kimia noradrenalin.

Penglibatan dopamin dalam peraturan proses memori adalah sifat multifactorial. Di satu pihak, ia telah mendedahkan bahawa ia boleh merangsang perkembangan refleks yang dikondisi dengan tetulang negatif. Sebaliknya, ia mengurangkan fosforilasi protein neuron (contohnya protein B-50) dan menggalakkan pertukaran phosphoinositol. Ia boleh diandaikan bahawa sistem dopaminergik mengambil bahagian dalam penyatuan memori.

Neuropeptida yang dikeluarkan dalam sinaps semasa pengujaan juga terlibat dalam proses pembentukan memori. Peptida usus vasoactive meningkatkan pertalian asetilkolina reseptor nikotinik kepada orang tengah dalam beberapa ribu kali, yang menyumbang kepada sistem berfungsi dengan cholinergic. Hormon vasopressin dibebaskan dari pituitari posterior, yang disintesis dalam nukleus supraoptic hipotalamus, semasa akson dipindahkan kepada lobus posterior pituitari, di mana ia disimpan dalam vesikel sinaptik, dan dilepaskan ke dalam darah daripadanya. Hormon dan pituitari Hormon adrenocorticotrophic (ACTH) sentiasa beroperasi dalam otak sebagai pengawal selia proses ingatan. Ia perlu ditekankan bahawa kesan ini adalah berbeza daripada aktiviti hormon mereka - serpihan sebatian ini adalah tidak mempunyai aktiviti ini, mempunyai kesan yang sama pada proses pembelajaran, serta seluruh molekul.

Pensyarah memori nonpeptidik hampir tidak diketahui. Pengecualian adalah orotate dan digunakan secara meluas dalam piracetam klinik. Yang terakhir adalah analog kimia gamma-aminobutyric asid dan kepunyaan kumpulan ubat nootropik yang disebut, salah satu kesannya ialah peningkatan peredaran otak.

Dengan kajian peranan orotate dalam mekanisme memori ingatan, tipu daya dikaitkan dengan minda neurokimia pada separuh kedua abad ke-20. Cerita ini bermula dengan percubaan J. McConnell mengenai penjelasan refleks tidak logis planar untuk cahaya dalam flatworm primitif. Setelah mencipta refleks yang stabil, dia memotong planarius merentas dua bahagian dan memeriksa keupayaan pembelajaran refleks yang sama pada haiwan yang diperbaharui dari kedua-dua bahagian. Kejutan adalah bahawa bukan sahaja individu yang diperoleh dari bahagian kepala telah meningkatkan keupayaan pembelajaran, tetapi mereka yang telah diperbaharui dari ekor dilatih lebih cepat daripada individu kawalan. Untuk melatih kedua-duanya, tiga kali lebih kurang masa diperlukan daripada untuk individu yang diperbaharui daripada haiwan kawalan. McConnell menyimpulkan bahawa reaksi yang diperolehi dikodkan oleh bahan yang terkumpul di bahagian kepala dan ekor badan planar.

Pengeluaran semula hasil McConnell di laman web lain menemui beberapa kesulitan, akibatnya ahli sains itu diisytiharkan sebagai tukang emas, dan artikelnya tidak lagi diterima untuk diterbitkan dalam semua jurnal saintifik. Penulis yang marah itu mengasaskan majalahnya sendiri, di mana dia tidak hanya menerbitkan hasil percubaan berikutnya, tetapi juga kartun pada pengulas dan penerangan panjang tentang eksperimen yang dilakukannya sebagai tindak balas terhadap ucapan yang kritikal. Terima kasih kepada kepastian McConnell dalam ketepatannya, sains moden boleh kembali kepada analisis data saintifik yang asal.

Perlu diberi perhatian adalah fakta bahawa tisu "dilatih" planarians mengesan kandungan tinggi asid orotic, yang merupakan metabolit yang diperlukan untuk hasil RNA sintesis diperolehi McConnell, boleh ditafsirkan seperti berikut: Syarat-syarat untuk latihan lebih cepat mencipta kandungan meningkat orotate y Pelatih "terlatih". Apabila menyiasat pembelajaran planarians yang telah diubahsuai, mereka tidak dihadapkan dengan pemindahan memori, tetapi dengan pemindahan kemahiran untuk pembentukannya.

Sebaliknya, ternyata apabila regenerasi para perancang dilakukan dengan kehadiran RNase, hanya individu yang diperoleh dari pameran kepala menunjukkan peningkatan kemampuan belajar. Eksperimen bebas dijalankan pada akhir abad XX. G. Ungar, dibenarkan untuk mengasingkan diri dari haiwan otak dengan refleks mengelakkan kegelapan, peptida 15-ahli, yang dipanggil scotofobin (pendorong ketakutan kegelapan). Ternyata, kedua-dua RNA dan beberapa protein tertentu dapat mewujudkan keadaan untuk memicu sambungan fungsional (jaringan interneuronal), sama seperti yang diaktifkan pada individu asal.

Pada tahun 2005, ulang tahun ke-80 McConnell disambut, percubaan-percubaan yang memulakan kajian pembawa memori molekul. Pada pergantian abad ke-20 dan ke-21. Kaedah baru genomik dan proteomik telah muncul, penggunaannya telah memungkinkan untuk mendedahkan penglibatan serpihan molekul rendah RNA pengangkutan dalam proses penyatuan.

Fakta-fakta baru memungkinkan untuk merevisi konsep DNA bukan penyertaan dalam mekanisme memori jangka panjang. Pengesanan polimerase DNA yang bergantung kepada RNA dalam tisu otak dan kehadiran korelasi positif aktiviti dengan keupayaan pembelajaran menunjukkan kemungkinan penyertaan DNA dalam proses pembentukan memori. Telah didapati bahawa perkembangan refleks yang dikondisi makanan secara mendadak mengaktifkan kawasan tertentu (gen yang bertanggungjawab untuk sintesis protein spesifik) DNA dalam neocortex. Telah diperhatikan bahawa pengaktifan DNA terutamanya memberi kesan kepada kawasan-kawasan yang jarang ditiru dalam genom, dan diperhatikan bukan sahaja dalam nuklear tetapi juga dalam DNA mitokondria, dan dalam yang terakhir - lebih tinggi. Faktor-faktor yang menekan memori, pada masa yang sama menekan proses sintetik ini.

Beberapa perangsang hafalan (pada: Ashmarin, Stukalov, 1996)

Spesifikasi tindakan	Stimulan
	Kelas sambungan	Contoh bahan
Agen yang agak spesifik	Peptida pengawalseliaan	Vasopressin dan analognya, dipeptide pEAO, ACTH dan analognya
	Sebatian nonpeptidik	Pyracetam, gangliosides
	Pengawal selia metabolisme RNA	Orotate, RNA berat molekul yang rendah
Agen spektrum luas	Perangsang neuro	Phenylalkylamines (phenamine), phenylalkyloidonimines (synococarb)
	Antidepresan	2- (4-Methyl-1-piperazinyl) -10-methyl-3,4-diazaphenoxazine (azafen)
	Modulator sistem cholinergik	Cholinomimetics, acetylcholinesterase inhibitors

Jadual menunjukkan contoh sebatian yang merangsang hafalan.

Mungkin kajian penyertaan DNA dalam proses pembentukan memori akan memberikan jawapan yang munasabah kepada persoalan sama ada terdapat syarat-syarat di mana kemahiran yang dihasilkan atau kesan yang timbul boleh diwarisi. Adalah mungkin bahawa ingatan genetik peristiwa lama yang dialami oleh nenek moyang terletak pada asas beberapa fenomena jiwa yang tidak dapat dijelaskan.

Menurut lucu, walaupun pendapat yang terbukti, terbang dalam mimpi, menemani pembentukan akhir otak matang, yang dialami oleh setiap daripada kita dalam belia, mencerminkan perasaan penerbangan, yang dialami oleh nenek moyang kita pada satu masa apabila mereka berkhemah di pokok. Ia bukan untuk apa-apa yang terbang dalam mimpi tidak pernah berakhir dengan kejatuhan - selepas semua nenek moyang jauh yang, ketika jatuh, tidak mempunyai masa untuk merebut cawangan, walaupun mereka mengalami sensasi ini sebelum kematian, tetapi tidak memberi keturunan ...