Hipokamp noworodka to nie jest czysta tablica. To struktura wyłaniająca się z chaosu
Mózg noworodka to tabula rasa, którą zapisują nowe doświadczenia – taki pogląd dominował historycznie w nauce. Zakładano, że proces uczenia się polega na nieustannym budowaniu, a im więcej bodźców i wspomnień, tym gęstsza powinna stawać się sieć połączeń synaptycznych. Z czasem pojawiły się jednak hipotezy sugerujące model tabula plena (pełnej karty): rodzimy się z nadmiarowym zestawem połączeń, a nasze doświadczenia pozwalają go odpowiednio skonfigurować. Tę tezę potwierdzają wyniki badań austriackich naukowców.
Sięgnij do źródeł
Badania naukowe: Developmental emergence of sparse and structured synaptic connectivity in the hippocampal CA3 memory circuit
Aby sprawdzić, jak zmienia się „okablowanie” pamięci, uczeni mierzyli sygnały elektryczne wymieniane przez grupy neuronów w hipokampie myszy na trzech etapach życia. Wyniki badania pokazały, że początkowo sieć CA3 (największy obwód pamięci skojarzeniowej w mózgu ssaków, odpowiedzialny za łączenie różnych informacji w spójne wspomnienia) jest niezwykle gęsta. Połączenia między neuronami wydają się tu niemal losowe i chaotyczne. W miarę dojrzewania sieć staje się mniej zagęszczona, ale za to precyzyjnie ustrukturyzowana. Równolegle do zmian w strukturze badacze zaobserwowali ewolucję siły samych synaps. U młodych osobników pojedynczy impuls elektryczny jest na tyle silny, by samodzielnie pobudzić kolejny neuron do działania. U dorosłych, aby komórka się „odpaliła”, konieczne jest połączenie wielu sygnałów.
Autorzy przewidują, że ta początkowa „nadmiarowość” to genialna strategia ewolucyjna. Dzięki niej noworodek może od razu po urodzeniu integrować bodźce w pierwsze, choć jeszcze mało precyzyjne obrazy pamięciowe. Gdyby mózg zaczynał jako pusta karta, neurony musiałyby dopiero „szukać się” w przestrzeni, co uniemożliwiłoby szybką naukę, która jest kluczowa dla przetrwania w nowym środowisku.
To badanie opiera się na modelach matematycznych oraz analizie tkanek zwierzęcych. Sami autorzy zapowiadają jednak już kolejne kroki. W przyszłości chcą zbadać, które interakcje ze środowiskiem pełnią funkcję „biologicznego dłuta” i decydują o tym, które synapsy zostaną zachowane, a które zostaną bezpowrotnie usunięte.
Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.