W nowym badaniu naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii po raz pierwszy stworzyli wspomnienia
Jak powstają wspomnienia?
Podczas gdy większość aspektów działania mózgu dotyczy wielu aspektównie badane, naukowcy są zgodni co do tego, jak pojawiają się wspomnienia. Uważa się, że pojawiają się, gdy pewne skupiska neuronów są reaktywowane. Ogólnie rzecz biorąc, eksperci zgadzają się, że mózg tworzy wspomnienia poprzez zmianę synaps (połączeń między neuronami). Jednak może tak nie być.
W nowym badaniu amerykańscy naukowcyodkryli, że uczenie się nie tylko zmienia synapsy, ale powoduje ich wzrost w niektórych obszarach mózgu i obumieranie w innych. Biolodzy uważają, że te zmiany pomogą wyjaśnić, w jaki sposób powstają wspomnienia i dlaczego niektóre są silniejsze od innych.
Nowa metoda badawcza
W trakcie badania naukowcy po raz pierwszy ocenili siłę ipołożenie synaps w mózgu żywego danio pręgowanego. Ten modelowy organizm jest często używany do badania funkcji ludzkiego mózgu. Co więcej, porównali synapsy w tym samym mózgu na przestrzeni czasu, utrzymując ryby przy życiu i poddając je nieinwazyjnym interwencjom.
Mózg danio pręgowanego. Zdjęcie: dornsife.usc.edu
Na potrzeby eksperymentu naukowcy opracowali nową metodępraca z danymi. Wcześniej badacze nie byli w stanie określić dokładnej lokalizacji synapsy w żywym mózgu bez zmiany jego struktury i funkcji. Oznacza to, że po prostu niemożliwe było prawidłowe porównanie stanu mózgu „przed” i „po” pojawieniu się wspomnień. Teraz naukowcy wykorzystali nowy rodzaj znakowania komórek i niestandardowy mikroskop wykonany przez inżynierów Caltech.
Jak przebiegało badanie
Podczas badania naukowcy zmusili ryby(która miała wtedy 12 dni) „powiązała” włączenie światła z nagrzaniem głowy laserem IR, co wywołało u nich nieprzyjemne doznania. Osoby, które „zrozumiały”, że włączenie światła doprowadziło do pojawienia się lasera, machały ogonami, próbując odpłynąć. To był sygnał dla naukowców – ryba pomyślnie ukończyła szkolenie.
Korzystanie z opracowanego oprogramowaniaNaukowcy z University of Southern California, który tworzy mapę synaps mózgu z mikroskopowego obrazu 3D, porównali rozmiar i lokalizację synaps przed treningiem i po nim. Czerwona linia wyznacza granicę między regionami mózgu. Zdjęcie: Don Arnold
W rezultacie biologom udało się naprawićduże i nietypowe zmiany w mózgu ryb. Zamiast zmieniać siłę istniejących synaps, naukowcy obserwowali, jak połączenia między neuronami są niszczone w jednej części mózgu i tworzone w innej.
główny wniosek
Odkrycie zmienia wiedzę naukowców na temat działania mózgu i formowania się wspomnień. Przyda się to specjalistom z dziedziny neurologii, psychologii i psychiatrii.
Podczas badania skupiliśmy się nawspomnienia skojarzeniowe. Są bardziej stabilne niż inne i tworzą się w innym miejscu mózgu, w ciele migdałowatym, a nie w hipokampie. Będzie to przydatne w leczeniu zespołu stresu pourazowego, który, jak się uważa, jest powiązany z tworzeniem wspomnień skojarzeniowych.
Tekst badawczy
W rezultacie eksperyment wyraźnie pokazuje, w jaki sposóbpowstają negatywne wspomnienia skojarzeniowe i dlaczego są one tak stabilne, wpływając na człowieka przez całe życie. Jednak naukowcy uważają, że potrzebne są dalsze badania. Celem jest zrozumienie, jak długo negatywne wspomnienia skojarzeniowe i zmiany synaptyczne utrzymują się u danio pręgowanego. Eksperci chcą następnie sprawdzić, czy te odkrycia dotyczą zwierząt z dużymi mózgami.
Czytaj więcej
„James Webb” zrobił najczystsze zdjęcie gwiazdy w historii
Na głębokości 8000 metrów naukowcy znaleźli dziwne bakterie: nie spodziewano się, że będą tam widziane
Naukowcy natknęli się na 1500-letnią anomalię archeologiczną