I en ny undersøgelse skabte forskere fra University of Southern California minder for første gang i
Hvordan skabes minder?
Mens mange aspekter af, hvordan hjernen fungerer for det mesteikke undersøgt, er forskerne enige om, hvordan minderne fremstår. De menes at opstå, når visse klynger af neuroner genaktiveres. Generelt er eksperter enige om, at hjernen skaber minder ved at ændre synapser (forbindelser mellem neuroner). Dette er dog muligvis ikke tilfældet.
I en ny undersøgelse, amerikanske videnskabsmændfandt ud af, at læring ikke bare ændrer synapser, men får dem til at vokse i nogle områder af hjernen og dø i andre.Biologer mener, at disse ændringer vil hjælpe med at forklare, hvordan minderne dannes, og hvorfor nogle er stærkere end andre.
Ny forskningsmetode
I løbet af undersøgelsen vurderede forskere for første gang styrken ogpositionen af synapser i hjernen på en levende zebrafisk. Denne modelorganisme bruges ofte til at studere den menneskelige hjernes funktioner. Hvad mere er, sammenlignede de synapser i den samme hjerne over tid, holdt fisk i live og udsatte dem for ikke-invasive indgreb.
En zebrafisks hjerne. Foto: dornsife.usc.edu
Til eksperimentet har forskere udviklet en ny metodearbejde med data. Tidligere havde forskere ikke været i stand til at bestemme den nøjagtige placering af en synapse i en levende hjerne uden at ændre dens struktur og funktion. Dette betyder, at det simpelthen var umuligt at sammenligne hjernens tilstand "før" og "efter" fremkomsten af minder korrekt. Nu brugte forskerne en ny type cellemærkning og et brugerdefineret mikroskop lavet af Caltech-ingeniører.
Hvordan var studiet
Under undersøgelsen tvang forskere fiskene(som var 12 dage gammel på det tidspunkt) "forbundne" tændingen af lyset med opvarmningen af hovedet med en IR-laser, hvilket gav dem ubehagelige fornemmelser. Personer, der "forstod", at tænding af lyset førte til udseendet af en laser, viftede med halen i et forsøg på at svømme væk. Dette var et signal til forskerne - fisken havde gennemført træningen med succes.
Ved hjælp af udviklet softwareForskere ved University of Southern California, som laver et kort over hjernesynapser ud fra et 3D mikroskopisk billede, sammenlignede størrelsen og placeringen af synapser før og efter træning. Den røde linje markerer grænsen mellem hjerneområder. Billede: Don Arnold
Som et resultat lykkedes det biologer at rettestore og usædvanlige ændringer i hjernen hos fisk. I stedet for at ændre styrken af eksisterende synapser, så forskerne på, hvordan forbindelser mellem neuroner blev ødelagt i én del af hjernen og skabt i en anden.
hovedkonklusion
Opdagelsen ændrer forskernes forståelse af, hvordan hjernen fungerer, og hvordan minderne dannes. Dette vil være nyttigt for specialister inden for neurologi, psykologi og psykiatri.
Under studiet har vi fokuseret påassociative minder. De er mere stabile end andre og dannes et andet sted i hjernen, amygdala, snarere end hippocampus. Dette vil være nyttigt i behandlingen af posttraumatisk stresslidelse, som menes at være relateret til dannelsen af associative minder.
Forskningstekst
Som et resultat viser eksperimentet tydeligt hvordannegative associative minder dannes, og hvorfor de er så stabile, påvirker en person hele livet. Forskere mener dog, at der er behov for mere forskning. Målet er at forstå, hvor længe negative associationsminder og synaptiske ændringer varer ved hos zebrafisk. Eksperterne vil så se, om disse fund gælder for dyr med store hjerner.
Læs mere
"James Webb" tog historiens klareste billede af en stjerne
I en dybde af 8.000 meter har forskere fundet mærkelige bakterier: de forventedes ikke at blive set der
Forskere falder over 1.500 år gammel arkæologisk anomali