Sprecyzowano moment tworzenia się pamięci

Zespół badaczy, pod kierownictwem Jamesa Knierima z Zanvyl Krieger Mind/Brain Institute at Johns Hopkins University w Baltimore opublikował w czasopiśmie Nature Neuroscience wyniki przełomowych badań nad pamięcią.

Etap 1: skanowanie głową

Zespół podłączył małe przewody do mózgów szczurów, w celu monitorowania jego aktywności w momencie biegu po okrągłym torze. Naukowcy chcieli sprawdzić, kiedy i gdzie aktywność mózgu szczurów wzrosła. Odkryto, że szczury zatrzymywały się co około 7 sekund w celu obejrzenia swojego otoczenia poprzez serię ruchów głowy – badacze nazwali tą skłonność "skanowaniem głową".

Po zbadaniu wykresu aktywności mózgu zwierząt, zaobserwowano, że „skanowanie” wyzwala aktywność komórek miejsca- w procesie, który pomaga zwierzętom budować mapy poznawcze ich środowiska. Gdy zwierzęta wróciły do biegu odnotowano, że komórki miejsca aktywują się zawsze w momencie minięcia miejsca wcześniejszego postoju. Naukowcy wyjaśniają, że stanowi to "potwierdzenie neuronowe" momentu zatrzymania się, który został zapisany w mapie poznawczej hipokampu - obszaru mózgu, odpowiedzialnego za przetwarzanie epizodycznych wspomnień (tj. wspomnień z wakacji, randki).  Zespół twierdzi, że aktywacja komórek miejsca w hipokampie pozwala ludziom i zwierzętom na rozeznanie, gdzie się dokładnie znajdują.

Etap 2: mapowanie miejsca

Komórki te są również "flagami neuronowymi", pozwalającymi lokalizować doświadczenia na mapie. Naukowcy twierdzą, że jest to podobne do przypinania położenie restauracji na mapach Google. "Wierzymy, że współrzędne przestrzenne są dostarczane do hipokampu jednym szlaku mózgu, a informacje o np. populacji danego miejsca, są dostarczane oddzielnym szlakiem", wyjaśnia Knierim. "W przypadku wystąpienia nowego elementu w otoczeniu, hipokamp łączy te wejścia, aby utworzyć nowy znacznik przestrzenny tego doświadczenia."

Knierim odnosi się do tego markera przestrzennego, jako "mapowania miejsca". Komórki, które zostały aktywowane, kiedy szczury „skanowały” w precyzyjnym miejscu objęły całkowicie nową pozycję, jak tylko zwierzęta przeszły ten sam obszar toru. Komórka zajmuje nowe miejsce. "Wierzymy, że to nowe „miejsce” zaznacza punkt skanowania i pomaga mózgowi na utworzenie wspomnienia o tym, co to było, i czego szczur doświadczył podczas tej czynności" dodaje.

Szansa na odzyskanie wspomnień

Chociaż badanie zostało przeprowadzone, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób nasze wspomnienia są pobierane i tworzone, wyniki mogą być wykorzystane do zrozumienia istoty urazu mózgu lub uszkodzenia hipokampa, wywołanego chorobą Alzheimera.

"Wiele wskazuje na to, że ludzie i szczury dzielą te same funkcje mapowania przestrzennego z hipokampa, i że te mapy są ściśle związane z tym, jak organizować i przechowywać nasze wspomnienia z poprzednich wydarzeń życiowych. Ze względu na to, że hipokamp i jego okolice w mózgu są pierwszymi części mózgu wpływającymi na chorobę Alzheimera, uważamy, że badania te mogą rzucić nowe światło na ciężką utratę pamięci, która charakteryzuje wczesne stadium tej choroby." Przeprowadzone zostaną dalsze badania w celu zbadania tworzenia się i stabilności mapowanych miejsc, jak również nowo aktywowanych komórek miejsca.

Inne badania z tego roku sugerują, że mózg aktualizuje pamięć w celu dostosowania jej do nowych doświadczeń -według badaczy proces dzieje się w hipokampie.

Monika Klimczak