I en ny studie skapade forskare från University of Southern California minnen för första gången i
Hur skapas minnen?
Medan många aspekter av hur hjärnan fungerar för det mestainte studerat, är forskarna överens om hur minnen ser ut. De tros uppstå när vissa kluster av neuroner återaktiveras. I allmänhet är experter överens om att hjärnan skapar minnen genom att förändra synapser (kopplingar mellan neuroner). Men så kanske inte är fallet.
I en ny studie, amerikanska forskarefann att inlärning inte bara förändrar synapser, utan får dem att växa i vissa delar av hjärnan och dö i andra. Biologer tror att dessa förändringar kommer att hjälpa till att förklara hur minnen bildas och varför vissa är starkare än andra.
Ny forskningsmetod
Under studiens gång utvärderade forskare för första gången styrkan ochsynapsernas position i hjärnan på en levande zebrafisk. Denna modellorganism används ofta för att studera den mänskliga hjärnans funktioner. Dessutom jämförde de synapser i samma hjärna över tid, höll fiskar vid liv och utsatte dem för icke-invasiva ingrepp.
En zebrafisks hjärna. Foto: dornsife.usc.edu
För experimentet har forskare utvecklat en ny metodarbeta med data. Tidigare hade forskare inte kunnat fastställa den exakta platsen för en synaps i en levande hjärna utan att ändra dess struktur och funktion. Detta betyder att det helt enkelt var omöjligt att korrekt jämföra hjärnans tillstånd "före" och "efter" uppkomsten av minnen. Nu använde forskarna en ny typ av cellmärkning och ett skräddarsytt mikroskop tillverkat av Caltech-ingenjörer.
Hur var studien
Under studien tvingade forskare fisken(som var 12 dagar gammal vid den tiden) "kopplade" tändningen av ljuset med uppvärmningen av huvudet av en IR-laser, vilket gav dem obehagliga känslor. Individer som "förstod" att tändning av ljuset ledde till uppkomsten av en laser viftade med svansen i ett försök att simma iväg. Detta var en signal till forskarna - fisken hade framgångsrikt genomfört utbildningen.
Med hjälp av utvecklad mjukvaraForskare vid University of Southern California, som skapar en karta över hjärnsynapser från en mikroskopisk 3D-bild, jämförde storleken och placeringen av synapser före och efter träning. Den röda linjen markerar gränsen mellan hjärnregioner. Bild: Don Arnold
Som ett resultat lyckades biologer fixastorskaliga och ovanliga förändringar i hjärnan hos fiskar. Istället för att ändra styrkan på befintliga synapser, såg forskarna när kopplingar mellan neuroner förstördes i en del av hjärnan och skapades i en annan.
huvudslutsats
Upptäckten förändrar forskarnas förståelse för hur hjärnan fungerar och hur minnen bildas. Detta kommer att vara användbart för specialister inom området neurologi, psykologi och psykiatri.
Under studietiden fokuserade vi påassociativa minnen. De är mer stabila än andra och bildas på en annan plats i hjärnan, amygdala, snarare än hippocampus. Detta kommer att vara användbart vid behandling av posttraumatisk stressyndrom, som tros vara relaterad till bildandet av associativa minnen.
Forskningstext
Som ett resultat visar experimentet tydligt hurnegativa associativa minnen bildas och varför de är så stabila och påverkar en person hela livet. Men forskare tror att det behövs mer forskning. Målet är att förstå hur länge associationsnegativa minnen och synaptiska förändringar kvarstår hos zebrafisk. Experterna vill sedan se om dessa fynd gäller djur med stora hjärnor.
Läs mer
"James Webb" tog historiens tydligaste bild av en stjärna
På 8 000 meters djup har forskare hittat konstiga bakterier: de förväntades inte ses där
Forskare snubblar över 1 500 år gammal arkeologisk anomali