Eliminowanie zbędnych informacji ważne w uczeniu się i zapamiętywaniu

Wraz z wiekiem nie zmniejsza się nasza zdolność do przyswajania nowych informacji, lecz umiejętność filtrowania i eliminowania starych. To sprawia, że uczenie się staje się trudniejsze. Badania na ten temat przeprowadzili naukowcy pod przewodnictwem dr Joe Z. Tsiena, neurobiologa z Medical College of Georgia na Georgia Regents University i jednego z dyrektorów GRU Brain & Behavior Discovery Institute. Wyniki badań opublikowano w „Scientific Reports”.

Receptor NMDA znajdujący się w hipokampie działa jak przełącznik regulujący procesy uczenia się i zapamiętywania, pracujący za pomocą podjednostek NR2A i NR2B.

Większa ekspresja NR2B występuje u dzieci. Umożliwia neuronom komunikowanie się o ułamki sekundy dłużej, tworzenie mocniejszych połączeń (synaps) i optymalizację procesów uczenia się i zapamiętywania.

Tworzenie takich połączeń jest nazywane długotrwałym wzmocnieniem synaptycznym. Stosunek NR2A do NR2B zmienia się po okresie dojrzewania. Zwiększa się wtedy ekspresja NR2A, a komunikacja między neuronami zostaje nieznacznie zredukowana.
 
Naukowcy genetycznie zmodyfikowali myszy tak, aby wykazywały taki stosunek NR2A do NR2B, jaki występuje u dorosłych. Badaczy zaskoczyło to, że okazało się, iż gryzonie nadal dobrze radziły sobie z tworzeniem mocnych połączeń neuronalnych i krótkotrwałych zapisów pamięciowych.

Jednak ich zdolność do osłabiania istniejących już połączeń (długotrwałe osłabienie synaptyczne) i w efekcie wytwarzania długotrwałych zapisów pamięciowych była pogorszona.

Naukowcy sądzili, że rezultaty ich badań będą dokładnie odwrotne. Zakładali, iż to właśnie procesy długotrwałego wzmocnienia synaptycznego będą osłabione i taka też będzie zdolność do uczenia się i zapamiętywania.

Ustalenia naukowców mogą pomóc w wytłumaczeniu, dlaczego dorośli mają problem z pozbyciem się obcego akcentu w nauce nowego języka, czy tego, co sprawia, że starsi ludzie są bardziej przywiązani do swoich przyzwyczajeń.

„Wiemy, że tracimy zdolność do perfekcyjnego mówienia w obcym języku, jeśli nauczyliśmy się go już po osiągnięciu seksualnej dojrzałości. Mogę uczyć się angielskiego, ale ciężko jest mi pozbyć się chińskiego akcentu. Pytanie brzmi: dlaczego”, mówi Tsien.

Tsien i jego koledzy zbadali już, co się dzieje w przypadku nadmiernej ekspresji NR2B. Naukowiec wraz z badaczami z East China Normal University w 2009 r. ogłosił efekt ich wspólnych prac – ponadprzeciętnie inteligentnego szczura o imieniu Hobbie-J.

Dekadę wcześniej na łamach „Nature” Tsien pisał o inteligentnej myszy nazywanej Doogie, której specjalne zdolności były skutkiem zastosowania tych samych technik nadmiernej ekspresji NR2B w hipokampie. Aktualnie Tsien jest zainteresowany skutkami zwiększonej ekspresji NR2A u myszy.