Aby zapamiętać nowy, należy zapomnieć o starej: • Elena Naimark • Wiadomości naukowe o "elementach" • Neurobiologia, biologia rozwoju

Aby zapamiętać nowy, musisz zapomnieć o starym.

Do degu (po lewej) ciąża trwa około trzech miesięcy, a u świnek morskich (po prawej) – 65 dni; w tym czasie neurony mózgu rozwijają się i stabilizują; w związku z tym zapominanie nie jest charakterystyczne dla tych zwierząt, nawet w młodym wieku – w przeciwieństwie do myszy, w których ciąża jest skrócona. Zdjęcia z bat-rodents.eu

Japońsko-kanadyjska grupa neuronaukowców badała, w jaki sposób i pod jakimi warunkami stara informacja jest usuwana z pamięci. Wszechstronne eksperymenty behawioralne na myszach, jak również analizy histologiczne, wykazały, że aktywna neurogeneza stymuluje zapominanie. Neurony rosną znacznie aktywniej u młodych osób, a ich wzrost można aktywować lub spowolnić za pomocą chemikaliów. We wszystkich przypadkach przyspieszenie lub spowolnienie neurogenezy wpływa na szybkość zapominania starej informacji.

Często, kiedy musisz zapamiętać dużą ilość nowych informacji, myślisz, że nic nie wpasuje się w twoją biedną głowę, że wszystko już tam jest. Ale z reguły miejsce jest umiejscowione, a nowe zapamiętane. Jednak, jak pokazano w eksperymentach, uczeni z University of Toronto, Centrum Pediatrycznego SickKids Hospital (Toronto, Kanada) i Uniwersytetu Zdrowia i Higieny Fujita (Japonia), zapamiętywanie idzie w wysoką cenę.Aby nauczyć się nowego, trzeba zapomnieć o starym: zrobić miejsce na półkach pamięci.

Eksperymenty opisują tę część pamięci, którą tworzy hipokamp. Jest to w szczególności długotrwała pamięć zdarzeń. Formacja jego powstawania, wśród innych struktur, jest neuronami zakrętu zębatego. Jest to jeden z nielicznych obszarów mózgu ssaka, w którym nowe neurony rosną przez całe życie organizmu. Jest to spowodowane rozwojem nowych neuronów, pojawieniem się nowych dendrytycznych kolców i synaps, mózg zapamiętuje nowe bodźce. Ale nowe neurony i synapsy nie mogą zmienić już istniejącej struktury. W rezultacie ścieżki impulsów nerwowych i skala starych bodźców ulegają transformacji, a poprzednie komórki mogą ulegać degradacji w taki czy inny sposób. Przy stałym dodawaniu nowych elementów trudno oczekiwać stabilności od systemu. W związku z tym przy aktywnym zapamiętywaniu należy również aktywnie zapominać o starych informacjach. Innymi słowy, jeśli w hipokampie występuje intensywna neurogeneza, w zakręcie zębatym pamięć poprzednich zdarzeń powinna zostać usunięta. Neurobiolodzy przetestowali to założenie.

Większość prac eksperymentalnych została przeprowadzona na myszach.U myszy opracowaliśmy odruch warunkowy na krótki wstrząs elektryczny. Pierwsza grupa zwierząt została tymczasowo umieszczona w specjalnej klatce, gdzie jedno krótkie wyładowanie zastosowano do podłogi, a druga, grupa kontrolna, nie rozładowała wyładowania w tej samej celi, po cichu usiadła w klatce przez wymagany czas. W tych warunkach myszy z pierwszej grupy szybko rozwinęły odruch, aby umieścić je w "niebezpiecznej" klatce – raz w niej zamarły; Jest to standardowa reakcja na strach. Myszy z grupy kontrolnej, oczywiście, komórki nie były przestraszone. Pamięć o wydarzeniu została oceniona przez reakcję strachu: jeśli mysz zamarzła, znajdując się w niebezpiecznej komórce, oznacza to, że pamięć wydarzenia jest zachowana; jeśli biegła tak, jakby nic się nie stało, zapomniała o niebezpieczeństwie.

Myszy (w wieku 17 dni) porównano z dorosłymi myszami w wieku dwóch miesięcy. W obu grupach wiekowych powstała reakcja lękowa i zaobserwowano, jak została ona wymazana od tych i innych. U młodych myszy, u których nowe neurony rosną znacznie aktywniej niż u dorosłych, zapominanie powinno odbywać się bardziej aktywnie. Tak się stało. Jeśli dorosłe myszy przypomniały sobie niebezpieczeństwo na następny miesiąc, to młodzi prawie całkowicie zapomnieli o tym po 2 tygodniach.

Po lewej: początkowy odruch strachu (zanik reakcji) był podobny u dorosłych (niebieskie kropki) i młodych (zielone kropki) myszy. Po prawej Pokazuje, jak wymazano wspomnienie odruchu: młode myszy zapomniały o niebezpieczeństwie w mniej niż 2 tygodnie. Działki z artykułu omawianego w Nauka

Czy ta różnica wynika po prostu z wieku, czy jest to rzeczywiście konsekwencja nasilonej neurogenezy? To pytanie jest dość logiczne, ponieważ zjawisko infantylnej amnezji jest dobrze znane. Jest całkiem możliwe, że zwiększone zapominanie młodych ludzi w tym eksperymencie wiąże się właśnie z dziecinną amnezją, niezależnie od przyczyny, a nie z aktywną neurogenezą. Naukowcy odpowiedzieli na to pytanie, porównując dwie grupy myszy: jedną z neurogenezą spowolnioną za pomocą specjalnego leku (technika zastosowana działa na transgeniczne linie myszy, w których specyficzne białka wirusowe są wyrażane podczas neurogenezy, ta ekspresja kończy się z gancyklowirem, ale wzrost neuronów również zatrzymuje się) Lek nie został podany drugiej grupie. W obu grupach myszy odpowiedź lęku była taka sama, ale ci, którzy mieli neurogenezę, normalnie zapominali o swoich obawach. Myszy z opóźnioną neurogenezą pamiętały o niebezpieczeństwie dłużej.Oznacza to, że zapomnienie wiąże się z rozwojem nowych neuronów.

Wykres pokazuje, jak reakcja strachu zniknęła u myszy (wiek 17 dni) z aktywną lub spowolnioną neurogenezą. WT – normalna neurogeneza, TK – powolne z preparatami farmakologicznymi; myszy z opóźnioną neurogenezą lepiej pamiętały bolesne doświadczenie. Działki z artykułu omawianego w Nauka

Połączenie zapominania z szybkością wzrostu nowych neuronów było również testowane na dorosłych myszach. Aby to zrobić, aktywowali neurogenezę za pomocą "kultury fizycznej", umieszczając je w klatce za pomocą koła. Wiadomo, że bieganie w kole stymuluje neurogenezę u myszy. Okazało się, że dorosłe myszy, które powinny biegać, rzadziej (około półtora raza) zapomniały o straszliwej celi z elektrycznością. Myszy, które siedziały w zwykłej klatce, wręcz przeciwnie, były świadome niebezpieczeństwa. W eksperymentach neurogenezę stymulowano w inny sposób – przy pomocy memantyny. I znowu, aktywacja neurogenezy doprowadziła do szybkiego zapominania.

Wykresy pokazują dynamikę reakcji strachu u dorosłych myszy (60 dni) z aktywną lub wolną neurogenezą. WT – normalna neurogeneza, TK – spowolnienie z siedzącym trybem w komórce (po lewej) lub leki farmakologiczne (memantyna, po prawej). Po 28 dniach myszy z opóźnioną neurogenezą w obu przypadkach pamiętały więcej o bolesnym doświadczeniu niż ich aktywni towarzysze. Działki z artykułu omawianego w Nauka

Cały ten zestaw eksperymentów sugeruje, że aktywna neurogeneza powoduje zapominanie. Należy zauważyć, że jest to potwierdzane nie tylko przez testy behawioralne, ale także przez analizy histologiczne: u większości "zapominalskich" myszy rejestrowane są bardziej rosnące komórki nerwowe i nowe synapsy. U innych ssaków, które rodzą się z bardziej rozwiniętym mózgiem z powodu dłuższej ciąży, już u młodych osób zapominanie jest znacznie spowolnione. Został przetestowany na świnkach morskich i degu. Proces zapominania, jak wynika zarówno z hipotez teoretycznych, jak i danych empirycznych, nie rozpoczyna się natychmiast, ale po pewnym czasie po pamiętnym wydarzeniu. Przecież zapomnienie jest spowodowane wprowadzeniem nowych neuronów i synaps do istniejącej sieci neuronalnej zakrętu zębatego, a to wymaga czasu. Konieczne jest ponadto podkreślenie, że nie cała pamięć jest wymazywana. Jeśli wpływ był silny (w tym badaniu, jeśli na dno komórkowe nałożono silniejsze wyładowanie), to jego pamięć nie zniknie u młodych myszy,ani te stare.

Źródło: K. G. Akers i in. Neurogeneza hipokampa reguluje zapominanie podczas dorosłości i dzieci Nauka. 2014. V. 344. P. 598-602.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: