Gdzie mózg przechowuje wspomnienia? Myszy w stanie sztucznej hibernacji wskazują trop

|Z ostatniej chwili

W przyrodzie kolor wściekle żółty bywa stosowany ku przestrodze (patrz: liściołaz żółty) czy jako kamuflaż (patrz: modliszka storczykowa). W Pulsarze natomiast – to sygnał końca embarga, które prestiżowe czasopisma naukowe nakładają na publikowane przez badaczy artykuły. Tekst z żółtym oznaczeniem dotyczy więc doniesienia, które zostało upublicznione dosłownie przed chwilą.

Neurony są podstawowymi jednostkami roboczymi mózgu. Mają za zadanie przekazywać sygnały do innych komórek, umożliwiając organizmowi funkcjonowanie. Uczenie się i zapamiętywanie wiążą się między innymi ze zmianami siły i struktury połączeń synaptycznych w sieciach neuronów oraz chemią zachodzącą między synapsami w przestrzeni zwanej szczeliną synaptyczną. Na najbardziej podstawowym poziomie synapsa składa się z dwóch błon: jednej związanej z neuronem presynaptycznym, który przekazuje informacje, i drugiej związanej z neuronem postsynaptycznym, który te informacje odbiera. Każda błona składa się z podwójnej warstwy lipidowej zawierającej białka i inne biomolekuły.

Wiele już wiadomo na temat przekazywania bodźców przez synapsy, jednak neurobiolodzy wciąż nie znają odpowiedzi na pytanie, jak przechowywane są wspomnienia w mózgu. Główna teoria zakłada, że wszystko rozgrywa się właśnie w połączeniach synaptycznych.

Ostatnie badania wykazały jednak, że synapsy są niezwykle dynamiczne – m.in. często pojawiają się na nich i znikają małe wypustki, tzw. kolce dendrytyczne. To rodzi pytanie: jak w tak „gorącym” miejscu mogą utrzymać się wspomnienia? I kolejne: dlaczego można je odtworzyć nawet po zerwaniu wcześniej wzmocnionych połączeń synaptycznych?

Uczeni postanowili przeanalizować to zjawisko, wywołując u myszy stan głębokiej hipotermii i spowolnienia metabolizmu, przypominający hibernację. Podczas badań potwierdzono, że aktywność hipokampa spada u tych zwierząt o ok. 70 proc., a liczba kolców dendrytycznych i synaps w tym rejonie zmniejsza się o ponad połowę. Pomimo tych rozległych zmian strukturalnych myszy zachowują wcześniej nabyte wspomnienia. Co więcej, występuje wcześniej nieznana forma przebudowy synaptycznej: kolce dendrytyczne zostają „wycięte”, ale wiele z nich ponownie „odrasta” w tych samych miejscach po zakończeniu hibernacji.

Odkrycia te sugerują, że mózg, zamiast polegać wyłącznie na sile pojedynczych synaps, przechowuje wspomnienia za pośrednictwem architektury wyższego rzędu. Ostateczne określenie, gdzie i w jaki sposób się to dzieje, nie tylko zrewolucjonizuje sposób, w jaki rozumiemy uczenie się i pamięć. W przyszłości może również pomóc w opracowaniu nowych terapii chorób Alzheimera i Parkinsona.

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.