Naukowcy odkryli, dlaczego jedne rzeczy pamiętamy, a inne nie. Zaskakujące wyjaśnienie
Jak to jest, że jedne wydarzenia pamiętamy, a inne nie? Okazuje się, że mózg wybiera, co powinien przechowywać, a co zapomnieć. Naukowcy wiedzą, jak to działa. To szansa dla osób z chorobami związanymi z pamięcią.
Z tego artykułu dowiesz się:
- Jak synchronizacja molekularna wpływa na pamięć długotrwałą.
- Które regiony mózgu współpracują w tworzeniu trwałych wspomnień.
- Dlaczego wzgórze jest kluczowym elementem szlaku pamięci.
Naukowcy odkryli, dlaczego jedne rzeczy zapominamy, a inne nie
Ludzki mózg to fascynujący organ, który wciąż pozostaje dla naukowców wielką zagadką. Choć wielu badaczy wciąż zgłębia to, w jaki sposób mózg funkcjonuje, to jednak wciąż nie udało się nam odkryć kluczowych kwestii, które dotyczą jego działania. Jedne z pytań obejmują mechanizmy zapamiętywania i zapamiętywania. Jak to jest, że coś tafia do naszych wspomnień i nawet po latach jesteśmy w stanie odtworzyć to ze szczegółami — pamiętać zapach, pogodę, czy drobne szczegóły? Bardzo ważnym aspektem jest to, w jaki sposób mózg podejmuje decyzje o tym, które informacje i na jak długo pozostawić w zasięgu.
Niedawne badania pokazują, że pamięć długotrwała powstaje w wyniku szeregu molekularnych procesów synchronizacji, które zachodzą w różnych częściach mózgu. Wykorzystując system behawioralny oparty na rzeczywistości wirtualnej u myszy, naukowcy odkryli, że specyficzne regulatory molekularne kierują wspomnieniami wzdłuż określonych ścieżek, wzmacniając je w bardziej stabilne formy lub pozwalając im zanikać.
26 listopada na łamach "Nature" ukazał się artykuł opisujący odkrycia naukowców z Uniwersytetu Rockeffellera, którzy pracowali pod kierunkiem dr Priyai Rajasethupathy. Badacze ujawniają, że kilka regionów mózgu współpracuje, aby stopniowo przekształcać nowe doświadczenia w trwalsze wspomnienia. Po drodze różne "punkty kontrolne" pomagają określić, które wspomnienia są wystarczająco ważne, aby je wzmocnić i zachować. – To kluczowe odkrycie, ponieważ wyjaśnia, jak dostosowujemy trwałość wspomnień – wyjaśnia Priya Rajasethupathy. – To, co decydujemy się zapamiętać, to ciągły proces ewolucji, a nie jednorazowe przełączenie przełącznika – precyzuje.
Kluczowa rola wzgórza
Przez wiele lat naukowcy koncentrowali się głównie na dwóch głównych obszarach: hipokampie, który odpowiada za pamięć krótkotrwałą, oraz korze mózgowej, która – jak się uważa – odpowiada za pamięć długotrwałą. Zgodnie z tym tradycyjnym poglądem, pamięć długotrwała była kontrolowana przez przełączniki molekularne, które były albo włączone, albo wyłączone. W 2023 roku Rajasethupathy i jej współpracownicy zidentyfikowali "szlak mózgowy" łączący pamięć krótkotrwałą i długotrwałą. Ważnym elementem tego szlaku jest obszar w centrum mózgu zwane wzgórzem, które nie tylko pomaga wybrać, które wspomnienia powinny zostać zapamiętane, ale także kieruje je do kory mózgowej w celu długoterminowej stabilizacji.
Odkrycia te dają podstawy do zrozumienia niektórych z najbardziej fundamentalnych pytań w dziedzinie badań nad pamięcią: co dzieje się ze wspomnieniami poza krótkotrwałym przechowywaniem w hipokampie – i jakie mechanizmy molekularne stoją za procesem sortowania, który przekazuje ważne wspomnienia do kory mózgowej, a degraduje te nieistotne, aby zostały zapomniane? Aby to zbadać, przeprowadzono eksperymenty z wykorzystaniem systemu rzeczywistości wirtualnej, w którym myszy tworzyły specyficzne wspomnienia. Okazało się, że zmieniając częstotliwość powtarzania pewnych doświadczeń, badaczom udało się sprawić, że myszy lepiej zapamiętywały pewne rzeczy niż inne.
Badania pokazały, że zamiast pojedynczego "przełącznika" występują kaskadowe programy, regulujące geny, które rozwijają się w czasie i w różnych obszarach mózgu niczym seria molekularnych timerów. Początkowe timery włączają się szybko i równie szybko zanikają, umożliwiając szybkie zapominanie; późniejsze działają wolniej, ale tworzą trwalsze wspomnienia. Ten stopniowy proces pozwala mózgowi promować ważne doświadczenia do długotrwałego przechowywania, podczas gdy inne zanikają.
Szansa dla osób z chorobą Alzheimera?
W ten sposób zespół zidentyfikował trzy regulatory transkrypcyjne: Camta1 i Tcf4 we wzgórzu oraz Ash1l w przedniej korze, które nie są niezbędne do początkowego tworzenia wspomnień, ale są kluczowe dla ich podtrzymywania. Zaburzenie działania Camta1 i Tcf4 upośledza funkcjonalne połączenia między wzgórzem a korą, prowadząc do utraty pamięci. Po uformowaniu się pamięci podstawowej w hipokampie, Camta1 i jego białka docelowe zapewniają początkową trwałość pamięci. Z czasem Tc4 i jego białka docelowe są aktywowane, zapewniając wsparcie strukturalne dla dalszego podtrzymywania pamięci. Na koniec Ash1l uruchamia programy przebudowy chromatyny, które zwiększają trwałość pamięci.
Odkrycia zespołu dr Rajasethupathy mogą mieć duże znaczenie dla badania chorób związanych z pamięcią. Badaczka podejrzewa, że identyfikując programy genów, które przechowują pamięć, naukowcy mogą ostatecznie znaleźć sposoby na kierowanie pamięci przez alternatywne obwody i wokół uszkodzonych części mózgu w schorzeniach takich jak choroba Alzheimera. – Jeśli znamy drugi i trzeci obszar, które są ważne dla konsolidacji pamięci, a w pierwszym obszarze obumierają neurony, być może będziemy mogli ominąć uszkodzony region i pozwolić, aby zdrowe części mózgu przejęły kontrolę – oceniła Priya Rajasethupatha.
Teraz badaczka zamierza skupić się na odkryciu, jak uruchamiane są różne timery molekularne, co decyduje o ich czasie trwania oraz co mówi mózgowi, jak ważne jest wspomnienie i jak długo powinno trwać.
Źródło: Radio ZET/nature.com/rockefeller.edu/scitechdaily.com
Byłeś świadkiem czegoś niespodziewanego? Masz temat, którym powinniśmy się zająć?
Zgłoś sprawę przez Czerwony telefon Radia ZET
