Кратковременная память
Исследования на модельных животных показали, что кратковременная память требует повышенного пресинаптического высвобождения глутамата, а также изменений постсинаптической активности глутаматергических рецепторов, опосредованных ковалентной модификацией ранее синтезированных белков в ранее существовавших синапсах.
Долгосрочная память
Напротив, долговременная память требует транскрипции генов de novo, трансляции новых белков и роста синапсов на пре- и постсинаптических терминалях. Чрезвычайно важными были результаты, которые показали, что в ряде случаев как митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK), так и протеинкиназа A (PKA) действуют в комбинации на белок, связывающий элемент ответа цАМФ (CREB) в ядре, чтобы консолидировать долговременную память . В кратковременной памяти PKA функционирует в цитоплазме, изменяя синаптическую передачу. Напротив, в долговременной памяти каталитическая субъединица PKA перемещается в ядро для фосфорилирования CREB-1, который затем модулирует транскрипцию генов, содержащих цАМФ-ответные элементы. Этот транскрипционный механизм задействует множество дополнительных генов, в том числе "ген раннего ответа" , кодирующий CCAAT-бокс/энхансер-связывающий белок (C/EBP), который посредством димеризации с активирующим белком управляет транскрипцией генов, необходимых для синаптического роста (например, фактором элонгации 1α). Важно отметить, что MAPK косвенно регулирует CREB-1 посредством удаления CREB-2 – белка, который подавляет активность CREB-1 в базовом состоянии. MAPK также направляет интернализацию и перераспределение молекул адгезии нервных клеток в места нового синаптического роста. Сигнал, исходящий от активированного синапса, запускает специфический внутриклеточный сигнальный каскад для изменения ядерной функции и синаптической связи для консолидации долгосрочной памяти.
Литература
Asok, A., Leroy, F., Rayman, J.B. and Kandel, E.R., 2019. Molecular mechanisms of the memory trace. Trends in neurosciences, 42(1), pp.14-22.