Белок тау, связанный с болезнью Альцгеймера, оказался ключевым для формирования долговременной памяти

Ученые обнаружили, что белок тау, известный своей ролью в болезни Альцгеймера, также необходим для создания долговременных воспоминаний. Credit: Shutterstock

Новое исследование показало, что белок тау, который в первую очередь ассоциируется с болезнью Альцгеймера, также необходим для формирования долговременных воспоминаний. Это открытие дает новое понимание того, как работает здоровая память, и может помочь в разработке будущих методов лечения деменции.

Исследование, проведенное под руководством Университета Флиндерса в сотрудничестве с учеными из Университета Нового Южного Уэльса и Университета Маккуори, было опубликовано в журнале Nature Communications. В нем было обнаружено, что тау помогает организовывать и стабилизировать воспоминания, позволяя им сохраняться с течением времени.

Исследователи изучали «отдаленную память» у мышей, то есть воспоминания, воспроизводимые через несколько дней или недель после события. Они выяснили, что тау не нужен для изучения чего-то нового или для кратковременного запоминания. Вместо этого он играет решающую роль в сохранении этих воспоминаний на длительный срок.

Поскольку исследование проводилось на мышах, его результаты нельзя напрямую применять к человеческой памяти или болезни Альцгеймера. Тем не менее, результаты дают ценные подсказки, которые могут повлиять на будущие исследования деменции и стратегии лечения.

Роль тау в долговременной памяти

Ведущий автор, доцент Арне Иттнер, нейробиолог из Медицинского колледжа и общественного здравоохранения Университета Флиндерса, говорит, что результаты помогают объяснить, почему люди с деменцией могут все еще учиться новой информации, но с трудом ее удерживать.

«Почему одни воспоминания сохраняются, а другие исчезают, долгое время было загадкой для ученых, и наше исследование показывает, что тау играет ключевую роль в том, как мозг формирует долговременные воспоминания. Без него воспоминания все еще могут формироваться в данный момент, но они становятся слабее», — говорит доцент Иттнер.

Команда сосредоточилась на специализированных клетках мозга, называемых «клетками энграммы», которые создают физическую запись воспоминания. Когда происходит новый опыт, только небольшое количество этих клеток отбирается для его сохранения.

Согласно исследованию, тау активен на этом критическом этапе формирования памяти, помогая определить, какие именно клетки энграммы будут задействованы для сохранения опыта.

Один из ведущих авторов исследования, Рене Косонен, говорит, что тау действует как организатор, помогающий мозгу создавать точные и долговременные воспоминания.

«Наши результаты показывают, что тау помогает определить, какие клетки отбираются для хранения воспоминания, формируя то, как опыт создает долговременный след памяти», — говорит г-жа Косонен, исследователь в области нейронаук и исследований деменции Университета Флиндерса.

Как тау организует память

Исследователи также обнаружили, что тау снижает ненужную или «шумовую» активность мозга во время формирования памяти. Ограничивая эту фоновую активность, тау позволяет только определенной группе клеток стать частью воспоминания, создавая более четкие и стабильные следы памяти.

Команда определила важный молекулярный процесс, лежащий в основе этого эффекта. По мере обучения тау подвергается тонкому химическому изменению, называемому фосфорилированием, которое помогает координировать активность клеток энграммы.

Хотя аномальное фосфорилирование тау является хорошо известной особенностью болезни Альцгеймера, исследование показывает, что контролируемое фосфорилирование на низком уровне является нормальной и необходимой частью здоровой функции мозга.

Новые подсказки о болезни Альцгеймера

Исследователи сделали еще одно удивительное открытие. Даже в отсутствие тау следы памяти все еще существовали и могли быть восстановлены путем прямой стимуляции клеток энграммы. Это говорит о том, что тау не требуется для хранения самих воспоминаний. Вместо этого он, по-видимому, необходим для связи естественных сигналов, таких как зрительные образы и звуки, со способностью вспоминать эти воспоминания.

Результаты также дают новое понимание того, как связанный с болезнью Альцгеймера тау может мешать памяти. Когда ассоциированные с заболеванием формы тау присутствовали в клетках энграммы во время обучения, они нарушали создание новых воспоминаний. Когда эти аномальные формы появлялись после того, как воспоминания уже сформировались, они мешали способности мозга их извлекать.

Эти эффекты были связаны с аномальными паттернами мозговой активности, что позволяет предположить, что проблемы с памятью при деменции могут быть следствием не только потери воспоминаний, но и нарушений в том, как воспоминания организованы и доступны.

«Знание того, как тау поддерживает формирование и воспроизведение памяти, может помочь нам лучше понять, что идет не так при потере памяти», — говорит доцент Иттнер.

«Будущие исследования, надеюсь, смогут подтвердить концепции, разработанные в нашем исследовании, на человеческой памяти и показать их значение при деменции».

Исследователи приходят к выводу, что тау следует рассматривать не только как белок, участвующий в болезни Альцгеймера, но и как фундаментальный регулятор того, как мозг организует, хранит и извлекает долговременные воспоминания. Эта новая перспектива может углубить понимание учеными как здоровой памяти, так и биологических изменений, которые способствуют болезни Альцгеймера.

Источники:

Материалы предоставлены Университетом Флиндерса.

Renée Kosonen, Kristie Stefanoska, Yijun Lin, Samantha Edwards, Emmanuel Prikas, Josefine Bertz, Anne Poljak, Lars M. Ittner, Arne Ittner. Tau T205 phosphorylation modulates engram cell recruitment and remote memory in mice. Nature Communications, 2026; DOI: 10.1038/s41467-026-73207-9