Как мозг снабжает себя энергией для запоминания: исследование на мышах

Наш мозг потребляет много энергии, и главное топливо для нейронов — глюкоза. Чтобы она попала внутрь клетки, нужен специальный белок-переносчик GLUT3. Оказалось, что при активной работе нейронов этот переносчик быстро перемещается к внешней оболочке клетки — мембране — и начинает активнее захватывать глюкозу.

В новом исследовании на мышах учёные разобрались, как именно это происходит. При возбуждении нейрона фермент PKCε присоединяет к GLUT3 фосфатные группы, что помогает переносчику связаться с другим белком KLC1 и встроиться в мембрану. Чтобы проверить, зачем это нужно, исследователи создали специальный пептид TAT-GLUT3(2D), который блокирует это взаимодействие.

Когда этот пептид вводили мышам, перемещение GLUT3 к мембране нарушалось. В результате нейроны получали меньше глюкозы и производили меньше энергии (АТФ). Это приводило к ухудшению запоминания новой информации, но не влияло на сохранение или извлечение уже существующих воспоминаний.

Таким образом, работа показывает: для того чтобы запомнить что-то новое, нейронам требуется своевременная доставка глюкозы. Это важный шаг в понимании того, как энергетический обмен поддерживает работу памяти. Однако исследование проведено на мышах, и переносить результаты на людей пока рано.