Пам'ять: нейрохімічні механізми пам'яті

Хоча молекулярні механізми функціонування окремої нервової клітини вивчені в багатьох їхніх проявах і сформульовані принципи організації міжнейронних зв'язків, досі незрозуміло, як молекулярні властивості нейронів забезпечують зберігання, відтворення та аналіз інформації - пам'ять.

Той факт, що набуті знання (як і моральні принципи) не передаються у спадок, і новим поколінням доводиться засвоювати їх заново, дозволяє вважати, що навчання – це процес створення нових міжнейронних зв'язків, а запам'ятовування інформації забезпечується здатністю мозку відтворювати ці зв'язки (активувати їх) за потреби. Однак сучасна нейрохімія поки що не в змозі представити послідовну теорію, що описує, як аналіз факторів зовнішнього світу здійснюється в живому мозку. Ми можемо лише окреслити проблеми, над якими інтенсивно працюють вчені з різних галузей нейробіології.

Майже всі види тварин здатні певною мірою аналізувати зміни зовнішнього середовища та адекватно на них реагувати. Водночас повторна реакція організму на зовнішній вплив часто відрізняється від першої зустрічі. Це спостереження показує, що живі системи мають здатність до навчання. Вони мають пам'ять, яка зберігає особистий досвід тварини, що формує поведінкові реакції та може відрізнятися від досвіду інших особин.

Біологічна пам'ять різноманітна. Вона властива не лише клітинам мозку. Пам'ять імунної системи, наприклад, зберігає інформацію про чужорідний антиген, який колись потрапив в організм, на тривалий час (часто на все життя). При повторній зустрічі імунна система запускає реакцію з утворення антитіл, що дозволяє швидко та ефективно перемогти інфекцію. Однак імунна система «знає», як реагувати на відомий фактор, і при зустрічі з невідомим агентом вона повинна заново виробити стратегію поведінки. Нервова система, на відміну від імунної системи, може навчитися створювати стратегію поведінки в нових обставинах, спираючись на «життєвий досвід», що дозволяє їй виробити ефективну реакцію на невідомий подразник.

Основні питання, на які необхідно відповісти при вивченні молекулярних механізмів пам'яті, такі: які метаболічні зміни відбуваються в нейронах, коли вони стикаються із зовнішнім стимулом, що дозволяє зберігати отриману інформацію протягом певного (іноді тривалого) періоду часу; у якій формі зберігається отримана інформація; як вона аналізується?

Під час процесу активного навчання, що відбувається в ранньому віці, спостерігаються зміни в структурі нейронів, збільшується щільність синаптичних контактів, збільшується співвідношення гліальних та нервових клітин. Важко розрізнити процес дозрівання мозку та структурні зміни, що є молекулярними носіями пам'яті. Однак очевидно, що для повноцінного розвитку інтелекту необхідно вирішувати проблеми, що ставляться зовнішнім середовищем (згадайте феномен Мауглі або проблеми адаптації до життя в природі тварин, вирощених у неволі).

В останній чверті 20 століття були зроблені спроби детально вивчити морфологічні особливості мозку А. Ейнштейна. Однак результат був досить невтішним – жодних ознак, що відрізняють його від середньостатистичного мозку сучасної людини, виявлено не було. Єдиним винятком було незначне (незначне) перевищення співвідношення гліальних та нервових клітин. Чи означає це, що процеси молекулярної пам'яті не залишають видимих слідів у нервових клітинах?

З іншого боку, давно встановлено, що інгібітори синтезу ДНК не впливають на пам'ять, тоді як інгібітори транскрипції та трансляції погіршують процеси запам'ятовування. Чи означає це, що певні білки в нейронах мозку є носіями пам'яті?

Організація мозку така, що основні функції, пов'язані зі сприйняттям зовнішніх сигналів та реакціями на них (наприклад, з руховою реакцією), локалізовані в певних ділянках кори головного мозку. Тоді розвиток набутих реакцій (умовних рефлексів) має являти собою «замикання зв'язків» між відповідними центрами кори. Експериментальне пошкодження цього центру має знищити пам'ять про цей рефлекс.

Однак експериментальна нейрофізіологія накопичила багато доказів того, що пам'ять про набуті навички розподілена по різних частинах мозку, а не зосереджена лише в ділянці, що відповідає за дану функцію. Експерименти з частковим пошкодженням кори у щурів, навчених орієнтуватися в лабіринті, показали, що час, необхідний для відновлення пошкодженої навички, пропорційний ступеня пошкодження та не залежить від його локалізації.

Ймовірно, розвиток поведінки в лабіринті включає аналіз цілого комплексу факторів (нюхових, смакових, зорових), а ділянки мозку, що відповідають за цей аналіз, можуть бути розташовані в різних областях мозку. Таким чином, хоча за кожен компонент поведінкової реакції відповідає певна ділянка мозку, загальна реакція здійснюється через їхню взаємодію. Проте, в мозку виявлені ділянки, функція яких безпосередньо пов'язана з процесами пам'яті. Це гіпокамп і мигдалина, а також ядра середньої лінії таламуса.

Нейробіологи називають сукупність змін у центральній нервовій системі, пов'язаних із записом інформації (образу, типу поведінки тощо), енграмою. Сучасні уявлення про молекулярні механізми пам'яті свідчать про те, що участь окремих структур мозку в процесі запам'ятовування та зберігання інформації полягає не в зберіганні конкретних енграм, а в регулюванні створення та функціонування нейронних мереж, які відбивають, записують та відтворюють інформацію.

Загалом, дані, накопичені при вивченні поведінкових рефлексів та електричної активності мозку, свідчать про те, що як поведінкові, так і емоційні прояви життя не локалізуються в певній групі нейронів мозку, а виражаються у змінах взаємодій великої кількості нервових клітин, що відображають функціонування всього мозку як цілісної системи.

Терміни короткочасна пам'ять і довготривала пам'ять часто використовуються для опису процесу запам'ятовування нової інформації з плином часу. У короткочасній пам'яті інформація може зберігатися від часток секунди до десятків хвилин, тоді як у довготривалій пам'яті інформація іноді може зберігатися все життя. Для перетворення першого типу пам'яті на другий необхідний так званий процес консолідації. Іноді його виділяють як окремий етап проміжної пам'яті. Однак усі ці терміни, ймовірно, відображаючи очевидні процеси, ще не наповнені реальними біохімічними даними.

Типи пам'яті та їх модуляція (за матеріалами: Ашмарін, 1999)

Типи пам'яті	Інгібітори, ефекти
Короткочасна пам'ять	Електрошок, антихолінергічні засоби (атропін, скополамін), галанін, УЗІ (ін'єкція в певні ділянки мозку)
Проміжна пам'ять (консолідація)	Інгібітори енергетичного обміну, уабаїн, гіпоксія, інгібітори синтезу РНК та білків (анізоміцин, циклогексімід, пуроміцин, актиноміцин О, РНКаза), антитіла до нейроспецифічних білків (вазопресин, білок B-100), 2-аміно-5-фосфорновалеріанова кислота (6-ARU)
Довготривала (довічна) пам'ять	Інгібітори, які незворотно порушують його дію, невідомі. Частково пригнічується атропіном, диізопропілфторфосфатом, скополаміном.

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

Короткочасна пам'ять

Короткочасна пам'ять, яка аналізує інформацію, що надходить від різних органів чуття, та обробляє її, реалізується за участю синаптичних контактів. Це видається очевидним, оскільки час, протягом якого здійснюються ці процеси, несумірний з часом синтезу нових макромолекул. Це підтверджується можливістю пригнічення короткочасної пам'яті синаптичними інгібіторами та її нечутливістю до інгібіторів синтезу білків та РНК.

Процес консолідації триває довше і не вкладається в строго визначений інтервал (тривалістю від кількох хвилин до кількох днів). Ймовірно, на тривалість цього періоду впливає як якість інформації, так і стан мозку. Інформація, яку мозок вважає неважливою, не підлягає консолідації та зникає з пам'яті. Залишається загадкою, як вирішується питання про цінність інформації та які справжні нейрохімічні механізми процесу консолідації. Сама тривалість процесу консолідації дозволяє вважати, що це постійний стан мозку, що безперервно реалізує «процес мислення». Різноманітний характер інформації, що надходить у мозок для аналізу, та широкий спектр інгібіторів процесу консолідації, різних за механізмом дії, дозволяють припустити, що на цьому етапі у взаємодії беруть участь різні нейрохімічні механізми.

Використання сполук, перелічених у таблиці, як інгібіторів процесу консолідації викликає у експериментальних тварин амнезію (втрату пам'яті) - нездатність відтворити набуту поведінкову навичку або представити отриману інформацію для використання.

Цікаво, що деякі інгібітори проявляють свою дію після пред'явлення інформації, яку потрібно запам'ятати (ретроградна амнезія), а інші - при використанні в період, що передує цьому (антероградна амнезія). Широко відомі експерименти з навчання курей розрізняти зерно від неїстівних, але подібних за розміром об'єктів. Введення інгібітора синтезу білка циклогексиміду в мозок курей не перешкоджало процесу навчання, але повністю перешкоджало закріпленню навички. Навпаки, введення інгібітора Na-насоса (Na/K-АТФази) уабаїну повністю пригнічувало процес навчання, не впливаючи на вже сформовані навички. Це означає, що Na-насос бере участь у формуванні короткочасної пам'яті, але не бере участі в процесах консолідації. Більше того, результати експериментів з циклогексимідом свідчать про те, що синтез нових молекул білка необхідний для процесів консолідації, але не потрібен для формування короткочасної пам'яті.

Отже, навчання під час формування короткочасної пам'яті передбачає активацію певних нейронів, а консолідація — створення довготривалих міжнейронних мереж, у яких синтез спеціальних білків необхідний для консолідації взаємодій. Не слід очікувати, що ці білки будуть носіями специфічної інформації; їх формування може бути «лише» стимулюючим фактором для активації міжнейронних зв'язків. Як консолідація призводить до формування довготривалої пам'яті, яку неможливо порушити, але можна відтворити на вимогу, залишається незрозумілим.

Водночас зрозуміло, що за створенням стійкого навику стоїть здатність популяції нейронів формувати мережу, в якій передача сигналу стає найбільш ймовірною, і ця здатність мозку може зберігатися протягом тривалого часу. Наявність однієї такої міжнейронної мережі не заважає нейронам залучатися до подібних інших мереж. Тому зрозуміло, що аналітичні здібності мозку дуже великі, якщо не безмежні. Також зрозуміло, що реалізація цих здібностей залежить від інтенсивності навчання, особливо в період дозрівання мозку в онтогенезі. З віком здатність до навчання знижується.

Здатність до навчання тісно пов'язана зі здатністю до пластичності - здатністю синаптичних контактів зазнавати функціональних перебудов, що відбуваються під час функціонування, спрямованих на синхронізацію нейронної активності та створення міжнейронних мереж. Прояв пластичності супроводжується синтезом специфічних білків, що виконують відомі (наприклад, рецепторні) або невідомі функції. Одним з учасників реалізації цієї програми є білок S-100, який належить до анексинів і міститься в мозку в особливо великих кількостях (він отримав свою назву від здатності залишатися розчинним при 100% насиченні сульфатом амонію при нейтральних значеннях pH). Його вміст у мозку на кілька порядків більший, ніж в інших тканинах. Він накопичується переважно в гліальних клітинах і знаходиться поблизу синаптичних контактів. Вміст білка S-100 у мозку починає зростати через 1 годину після навчання і досягає максимуму через 3-6 годин, залишаючись на високому рівні протягом кількох днів. Ін'єкція антитіл до цього білка в шлуночки мозку щурів порушує здатність тварин до навчання. Все це дозволяє розглядати білок S-100 як учасника створення міжнейронних мереж.

Молекулярні механізми пластичності нервової системи

Пластичність нервової системи визначається як здатність нейронів сприймати сигнали із зовнішнього середовища, які змінюють жорсткий детермінізм геному. Пластичність передбачає здатність змінювати функціональну програму нейрональної взаємодії у відповідь на зміни у зовнішньому середовищі.

Молекулярні механізми пластичності різноманітні. Розглянемо основні з них на прикладі глутаматергічної системи. У глутаматергічному синапсі одночасно знаходяться рецептори з різними властивостями – як іонотропні, так і метаботропні. Вивільнення глутамату в синаптичну щілину під час збудження призводить до активації каїнатних та АМФА-активованих іонотропних рецепторів, що викликає деполяризацію постсинаптичної мембрани. Коли значення трансмембранного потенціалу відповідає значенню потенціалу спокою, NMDA-рецептори не активуються глутаматом, оскільки їхні іонні канали блокуються. З цієї причини NMDA-рецептори не мають шансу на первинну активацію. Однак, коли починається деполяризація синаптичної мембрани, іони магнію видаляються з місця зв'язування, що різко підвищує спорідненість рецептора до глутамату.

Активація NMDA-рецепторів призводить до надходження кальцію в постсинаптичну зону через іонний канал, що належить молекулі NMDA-рецептора. Надходження кальцію також спостерігається через потенціалзалежні Ca-канали, активовані роботою каїнатних та AMPA-глутаматних рецепторів. В результаті цих процесів вміст іонів кальцію в перимембранних ділянках постсинаптичної зони збільшується. Цей сигнал занадто слабкий, щоб змінити активність численних ферментів, чутливих до іонів кальцію, але достатньо значний, щоб активувати перимембранну фосфоліпазу С, субстратом якої є фосфоінозитол, та спричинити накопичення інозитолфосфатів та активацію інозитол-3-фосфат-залежного вивільнення кальцію з ендоплазматичного ретикулуму.

Таким чином, активація іонотропних рецепторів не тільки викликає деполяризацію мембрани в постсинаптичній зоні, але й створює умови для значного збільшення концентрації іонізованого кальцію. Тим часом глутамат активує метаботропні рецептори в синаптичній області. В результаті стає можливою активація відповідних G-білків, «прив'язаних» до різних ефекторних систем. Можуть активуватися кінази, які фосфорилюють різні мішені, включаючи іонотропні рецептори, що модифікує активність канальних структур цих утворень.

Більше того, на пресинаптичній мембрані також локалізовані глутаматні рецептори, які також мають можливість взаємодіяти з глутаматом. Метаботропні рецептори цієї ділянки синапсу пов'язані з активацією системи виведення глутамату із синаптичної щілини, яка працює за принципом зворотного захоплення глутамату. Цей процес залежить від активності Na-насоса, оскільки він є вторинним активним транспортом.

Активація NMDA-рецепторів, присутніх на пресинаптичній мембрані, також викликає підвищення рівня іонізованого кальцію в пресинаптичній області синаптичного закінчення. Накопичення іонів кальцію синхронізує злиття синаптичних везикул з мембраною, прискорюючи вивільнення медіатора в синаптичну щілину.

Коли до синапсу надходить серія збуджуючих імпульсів, а загальна концентрація вільних іонів кальцію стійко підвищена, можна спостерігати активацію Ca-залежної протеїнази кальпаїн, яка розщеплює один зі структурних білків фодрин, що маскує рецептори глутамату та запобігає їхній взаємодії з глутаматом. Таким чином, вивільнення медіатора в синаптичну щілину під час збудження надає різноманітні можливості, реалізація яких може призвести до посилення або гальмування сигналу, або до його відхилення: синапс працює за багатовимірним принципом, і шлях, що реалізується в будь-який момент, залежить від різноманітних факторів.

Серед цих можливостей – самоналаштування синапсу для найкращої передачі сигналу, який був посилений. Цей процес називається довготривалою потенціацією (ДПП). Він полягає в тому, що при тривалій високочастотній стимуляції посилюються реакції нервової клітини на вхідні імпульси. Це явище є одним з аспектів пластичності, який базується на молекулярній пам'яті нейронної клітини. Період тривалої потенціації супроводжується посиленням фосфорилювання певних нейрональних білків специфічними протеїнкіназами. Одним з результатів підвищення рівня іонів кальцію в клітині є активація Ca-залежних ферментів (кальпаїн, фосфоліпази, Ca-кальмодулін-залежні протеїнкінази). Деякі з цих ферментів пов'язані з утворенням активних форм кисню та азоту (NADPH-оксидаза, NO-синтаза тощо). В результаті в активованому нейроні може реєструватися накопичення вільних радикалів, які вважаються вторинними медіаторами регуляції метаболізму.

Важливим, але не єдиним результатом накопичення вільних радикалів у нейронній клітині є активація так званих генів ранньої відповіді. Цей процес є найдавнішою та найтижневішою реакцією ядра клітини на сигнал вільних радикалів; активація цих генів відбувається протягом 5-10 хвилин і триває кілька годин. До цих генів належать групи c-fos, c-jun, c-junB, zif/268 тощо. Вони кодують кілька великих родин специфічних білків-регуляторів транскрипції.

Активація генів негайної відповіді відбувається за участю ядерного фактора NF-kB, який для реалізації своєї дії повинен проникнути в ядро через ядерну мембрану. Його проникненню перешкоджає те, що цей фактор, що є димером двох білків (p50 та p65), знаходиться в комплексі з білком-інгібітором у цитоплазмі та не здатний проникнути в ядро. Інгібуючий білок є субстратом для фосфорилювання специфічною протеїнкіназою, після чого він дисоціює від комплексу, що відкриває шлях для NF-kB у ядро. Активуючим кофактором протеїнкінази є перекис водню, тому хвиля вільних радикалів, захоплюючи клітину, викликає ряд описаних вище процесів, що призводять до активації генів ранньої відповіді. Активація c-fos також може викликати синтез нейротрофінів та утворення нейритів і нових синапсів. Тривала потенціація, індукована високочастотною стимуляцією гіпокампу, призводить до активації zif/268, що кодує Zn-чутливий ДНК-зв'язуючий білок. Антагоністи NMDA-рецепторів блокують довготривалу потенціацію та активацію zif/268.

Одним із перших, хто спробував зрозуміти механізм аналізу інформації в мозку та розробити поведінкову стратегію у 1949 році, був С. О. Хебб. Він припустив, що для виконання цих завдань у мозку має бути сформована функціональна асоціація нейронів – локальна міжнейронна мережа. М. Розенблатт (1961) уточнив та поглибив ці ідеї, сформулювавши гіпотезу «Неконтрольованого кореляційного базового навчання». Згідно з розробленими ним ідеями, у випадку генерування серії розрядів нейрони можуть синхронізуватися завдяки асоціації певних (часто морфологічно віддалених одна від одної) клітин шляхом самоналаштування.

Сучасна нейрохімія підтверджує можливість такого самоналаштування нейронів на спільну частоту, пояснюючи функціональне значення серій збуджуючих «розрядів» для створення міжнейронних ланцюгів. Використовуючи аналог глутамату з флуоресцентною міткою та озброївшись сучасними технологіями, вдалося показати, що навіть при стимуляції одного синапсу збудження може поширюватися на досить віддалені синаптичні структури завдяки утворенню так званої глутаматної хвилі. Умовою утворення такої хвилі є повторюваність сигналів у певному частотному режимі. Інгібування глутаматного транспортера збільшує участь нейронів у процесі синхронізації.

Окрім глутаматергічної системи, яка безпосередньо пов’язана з процесами навчання (запам’ятовування), у формуванні пам’яті беруть участь й інші системи мозку. Відомо, що здатність до навчання демонструє позитивну кореляцію з активністю холінацетилтрансферази та негативну кореляцію з ферментом, який гідролізує цей медіатор – ацетилхолінестеразою. Інгібітори холінацетилтрансферази порушують процес навчання, а інгібітори холінестерази сприяють розвитку захисних рефлексів.

Біогенні аміни, норадреналін та серотонін, також беруть участь у формуванні пам'яті. При виробленні умовних рефлексів з негативним (електричним больовим) підкріпленням активується норадренергічна система, а при позитивному (харчовому) підкріпленні швидкість метаболізму норадреналіну знижується. Серотонін, навпаки, сприяє розвитку навичок за умов позитивного підкріплення та негативно впливає на формування захисної реакції. Таким чином, у процесі консолідації пам'яті серотонінергічна та норадреналінова системи є своєрідними антагоністами, і порушення, спричинені надмірним накопиченням серотоніну, очевидно, можуть компенсуватися активацією норадренергічної системи.

Участь дофаміну в регуляції процесів пам'яті має багатофакторний характер. З одного боку, було виявлено, що він може стимулювати розвиток умовних рефлексів з негативним підкріпленням. З іншого боку, він зменшує фосфорилювання нейрональних білків (наприклад, білка B-50) та індукує обмін фосфоінозитидів. Можна припустити, що дофамінергічна система бере участь у консолідації пам'яті.

Нейропептиди, що вивільняються в синапсі під час збудження, також беруть участь у процесах формування пам'яті. Вазоактивний кишковий пептид збільшує спорідненість холінергічних рецепторів до медіатора в кілька тисяч разів, сприяючи функціонуванню холінергічної системи. Гормон вазопресин, що вивільняється із задньої долі гіпофіза, синтезується в супраоптичних ядрах гіпоталамуса, переноситься аксональним струмом до задньої долі гіпофіза, де зберігається в синаптичних везикулах, а звідти вивільняється в кров. Цей гормон, а також адренокортикотропний гормон (АКТГ) гіпофіза, постійно функціонують у мозку як регулятори процесів пам'яті. Слід підкреслити, що цей ефект відрізняється від їхньої гормональної активності - фрагменти цих сполук, позбавлені цієї активності, мають такий самий вплив на процес навчання, як і цілі молекули.

Непептидні стимулятори пам'яті практично невідомі. Винятком є оротат і пірацетам, які широко використовуються в клінічній практиці. Останній є хімічним аналогом гамма-аміномасляної кислоти та належить до групи так званих ноотропних препаратів, одним з ефектів яких є посилення мозкового кровотоку.

Вивчення ролі оротату в механізмах консолідації пам'яті пов'язане з інтригою, яка хвилювала уми нейрохіміків у другій половині 20 століття. Історія почалася з експериментів Дж. Макконнелла з вироблення умовного рефлексу на світло у примітивних плоских черв'яків - планарій. Після створення стійкого рефлексу він розрізав планарію поперек на дві частини та перевірив здатність навчатися цьому ж рефлексу у тварин, регенерованих з обох половин. Несподіванкою було те, що не тільки особини, отримані з головної частини, мали підвищену здатність до навчання, але й ті, що регенерувалися з хвоста, навчалися набагато швидше, ніж контрольні особини. На навчання обох знадобилося в 3 рази менше часу, ніж для особин, регенерованих з контрольних тварин. Макконнелл дійшов висновку, що набута реакція кодується речовиною, яка накопичується як у головній, так і в хвостовій частинах планарії.

Відтворення результатів Макконнелла на інших об'єктах зіткнулося з низкою труднощів, внаслідок чого вченого оголосили шарлатаном, а його статті перестали прийматися до публікації в усіх наукових журналах. Розгніваний автор заснував власний журнал, де публікував не лише результати наступних експериментів, а й карикатури на своїх рецензентів та розлогі описи проведених ним експериментів у відповідь на критичні зауваження. Завдяки впевненості Макконнелла у власній правоті сучасна наука має можливість повернутися до аналізу цих оригінальних наукових даних.

Примітно, що тканини «тренованих» планарій містять підвищений вміст оротової кислоти, яка є метаболітом, необхідним для синтезу РНК. Результати, отримані Макконнеллом, можна інтерпретувати наступним чином: умови для швидшого навчання створюються підвищеним вмістом оротату у «тренованих» планарій. При вивченні здатності до навчання регенерованих планарій ми стикаємося не з передачею пам'яті, а з передачею навички до її формування.

З іншого боку, виявилося, що коли регенерація планарії відбувається в присутності РНКази, лише особини, отримані з фрагмента голови, демонструють підвищену здатність до навчання. Незалежні експерименти, проведені наприкінці 20 століття Г. Унгаром, дозволили виділити з мозку тварин з рефлексом уникнення темряви 15-членний пептид під назвою скотофобін (індуктор страху темряви). Очевидно, як РНК, так і деякі специфічні білки здатні створювати умови для запуску функціональних зв'язків (міжнейронних мереж), подібних до тих, що були активовані у вихідної особини.

У 2005 році виповнилося 80 років з дня народження Макконнелла, чиї експерименти заклали основу для вивчення молекулярних носіїв пам'яті. На рубежі 20-го та 21-го століть з'явилися нові методи геноміки та протеоміки, використання яких дозволило виявити участь низькомолекулярних фрагментів транспортної РНК у процесах консолідації.

Нові факти дозволяють переглянути концепцію неучасті ДНК у механізмах довготривалої пам'яті. Відкриття РНК-залежної ДНК-полімерази в тканині мозку та наявність позитивної кореляції між її активністю та здатністю до навчання свідчать про можливість участі ДНК у процесах формування пам'яті. Було виявлено, що розвиток харчових умовних рефлексів різко активує певні ділянки (гени, що відповідають за синтез специфічних білків) ДНК у неокортексі. Зазначається, що активація ДНК впливає переважно на ділянки, які рідко повторюються в геномі, і спостерігається не лише в ядерній, а й у мітохондріальній ДНК, причому в останній більшою мірою. Фактори, що пригнічують пам'ять, одночасно пригнічують ці синтетичні процеси.

Деякі стимулятори пам'яті (за: Ашмарін, Стукалов, 1996)

Специфічність дії	Стимулятори
	Класи з'єднань	Приклади речовин
Відносно специфічні агенти	Регуляторні пептиди	Вазопресин та його аналоги, дипептид pEOA, АКТГ та його аналоги
	Непептидні сполуки	Пірацетам, гангліозиди
	Регулятори метаболізму РНК	Оротат, низькомолекулярна РНК
Засоби широкого спектру дії	Нейростимулятори	Фенілалкіламіни (фенамін), фенілалкілоїдноніміни (сиднокарб)
	Антидепресанти	2-(4-метил-1-піперазиніл)-10-метил-3,4-діазафеноксазину дигідрохлорид (азафен)
	Модулятори холінергічної системи	Холіноміметики, інгібітори ацетилхолінестерази

У таблиці наведено приклади сполук, що стимулюють пам'ять.

Можливо, що вивчення участі ДНК у процесах формування пам'яті дасть обґрунтовану відповідь на питання, чи існують умови, за яких сформовані навички чи враження можуть успадковуватися. Можливо, що генетична пам'ять про давні події, пережиті предками, лежить в основі деяких поки що нез'ясованих психічних явищ.

Згідно з дотепною, хоча й недоведеною, думкою, польоти у снах, що супроводжують остаточне формування зрілого мозку, що переживається кожним із нас у юності, відображають відчуття польоту, яке відчували наші далекі предки в той час, коли вони ночували на деревах. Недарма польоти у снах ніколи не закінчуються падінням – адже ті далекі предки, які не встигли вхопитися за гілки під час падіння, хоча й відчували це відчуття перед смертю, не народжували потомства...