Σε μια νέα μελέτη, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια δημιούργησαν αναμνήσεις για πρώτη φορά
Πώς δημιουργούνται οι αναμνήσεις;
Ενώ πολλές πτυχές του πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος ως επί το πλείστονδεν έχει μελετηθεί, οι επιστήμονες συμφωνούν για το πώς εμφανίζονται οι αναμνήσεις. Θεωρείται ότι εμφανίζονται όταν ενεργοποιούνται εκ νέου ορισμένες ομάδες νευρώνων. Γενικά, οι ειδικοί συμφωνούν ότι ο εγκέφαλος δημιουργεί αναμνήσεις αλλάζοντας τις συνάψεις (συνδέσεις μεταξύ νευρώνων). Ωστόσο, αυτό μπορεί να μην ισχύει.
Σε μια νέα μελέτη, Αμερικανοί επιστήμονεςανακάλυψαν ότι η μάθηση δεν αλλάζει μόνο τις συνάψεις, αλλά τις αναγκάζει να μεγαλώσουν σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου και να πεθάνουν σε άλλες.Οι βιολόγοι πιστεύουν ότι αυτές οι αλλαγές θα βοηθήσουν να εξηγήσουν πώς σχηματίζονται οι αναμνήσεις και γιατί ορισμένες είναι ισχυρότερες από άλλες.
Νέα μέθοδος έρευνας
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, οι επιστήμονες για πρώτη φορά αξιολόγησαν τη δύναμη καιη θέση των συνάψεων στον εγκέφαλο ενός ζωντανού ψαριού ζέβρα. Αυτός ο πρότυπος οργανισμός χρησιμοποιείται συχνά για τη μελέτη των λειτουργιών του ανθρώπινου εγκεφάλου. Επιπλέον, συνέκριναν συνάψεις στον ίδιο εγκέφαλο με την πάροδο του χρόνου, διατηρώντας τα ψάρια ζωντανά και υποβάλλοντάς τα σε μη επεμβατικές παρεμβάσεις.
Ο εγκέφαλος ενός ζέβρα. Φωτογραφία: dornsife.usc.edu
Για το πείραμα, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια νέα μέθοδοεργασία με δεδομένα. Προηγουμένως, οι ερευνητές δεν ήταν σε θέση να προσδιορίσουν την ακριβή θέση μιας σύναψης σε έναν ζωντανό εγκέφαλο χωρίς να αλλάξουν τη δομή και τη λειτουργία της. Αυτό σημαίνει ότι ήταν απλά αδύνατο να συγκριθεί σωστά η κατάσταση του εγκεφάλου "πριν" και "μετά" την εμφάνιση των αναμνήσεων. Τώρα οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν έναν νέο τύπο σήμανσης κυττάρων και ένα προσαρμοσμένο μικροσκόπιο κατασκευασμένο από μηχανικούς της Caltech.
Πώς ήταν η μελέτη
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, οι επιστήμονες ανάγκασαν τα ψάρια(που τότε ήταν 12 ημερών) «συνέδεσε» το άναμμα του φωτός με τη θέρμανση του κεφαλιού από λέιζερ υπερύθρων, που τους προκαλούσε δυσάρεστες αισθήσεις. Άτομα που «κατάλαβαν» ότι το άναμμα του φωτός οδήγησε στην εμφάνιση ενός λέιζερ που κουνούσαν την ουρά τους σε μια προσπάθεια να κολυμπήσουν μακριά. Αυτό ήταν ένα μήνυμα προς τους επιστήμονες - τα ψάρια είχαν ολοκληρώσει με επιτυχία την εκπαίδευση.
Χρήση λογισμικού που έχει αναπτυχθείΕρευνητές στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια, που δημιουργεί έναν χάρτη των συνάψεων του εγκεφάλου από μια τρισδιάστατη μικροσκοπική εικόνα, συνέκριναν το μέγεθος και τη θέση των συνάψεων πριν και μετά την προπόνηση. Η κόκκινη γραμμή σηματοδοτεί τα σύνορα μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου. Εικόνα: Don Arnold
Ως αποτέλεσμα, οι βιολόγοι κατάφεραν να διορθώσουνμεγάλης κλίμακας και ασυνήθιστες αλλαγές στον εγκέφαλο των ψαριών. Αντί να αλλάξουν τη δύναμη των υπαρχουσών συνάψεων, οι επιστήμονες παρακολούθησαν καθώς οι συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων καταστρέφονταν σε ένα μέρος του εγκεφάλου και έγιναν σε ένα άλλο.
κύριο συμπέρασμα
Η ανακάλυψη αλλάζει την κατανόηση των επιστημόνων για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος και πώς σχηματίζονται οι αναμνήσεις. Αυτό θα είναι χρήσιμο σε ειδικούς στον τομέα της νευρολογίας, της ψυχολογίας και της ψυχιατρικής.
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, επικεντρωθήκαμε σεσυνειρμικές αναμνήσεις. Είναι πιο σταθερά από άλλα και σχηματίζονται σε διαφορετική θέση στον εγκέφαλο, την αμυγδαλή, παρά στον ιππόκαμπο. Αυτό θα είναι χρήσιμο στη θεραπεία της διαταραχής μετατραυματικού στρες, που θεωρείται ότι σχετίζεται με το σχηματισμό συνειρμικών αναμνήσεων.
Κείμενο έρευνας
Ως αποτέλεσμα, το πείραμα δείχνει ξεκάθαρα πώςΔημιουργούνται αρνητικές συνειρμικές μνήμες και γιατί είναι τόσο σταθερές, επηρεάζοντας έναν άνθρωπο σε όλη του τη ζωή. Ωστόσο, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι χρειάζεται περισσότερη έρευνα. Ο στόχος είναι να κατανοήσουμε πόσο καιρό επιμένουν οι αρνητικές μνήμες και οι συναπτικές αλλαγές στο ζέβρα. Οι ειδικοί στη συνέχεια θέλουν να δουν αν αυτά τα ευρήματα ισχύουν για ζώα με μεγάλο εγκέφαλο.
Διαβάστε περισσότερα
Ο «James Webb» τράβηξε την πιο καθαρή φωτογραφία ενός σταρ στην ιστορία
Σε βάθος 8.000 μέτρων, οι επιστήμονες βρήκαν περίεργα βακτήρια: δεν περίμεναν να τα δουν εκεί
Οι επιστήμονες σκοντάφτουν σε αρχαιολογική ανωμαλία 1.500 ετών