(CNN) Newyorští vědci vyvinuli bludiště virtuální reality pro myši ve snaze demystifikovat otázku, která se potýkala s neurovědci po celá desetiletí: Jak se ukládají dlouhodobé vzpomínky?
To, co našli, je překvapilo. Po vytvoření hipokampu, zakřivené struktury umístěné hluboko v mozku, byly vzpomínky myší již zakořeněny prostřednictvím takzvaného předního thalamu, což je oblast mozku, kterou vědci obvykle vůbec nespojují se zpracováním paměti.
„To, že thalamus byl jasným vítězem, bylo pro nás velmi vzrušující a nečekané,“ řekla Priya Rajasthupathi, docentka na Rockefellerově univerzitě a jedna z autorek recenzované studie publikované v časopise. buňka tento týden. Talamus je často považován za senzorické, nepříliš kognitivní, nepříliš důležité relé v paměti.
Tento nový výzkum však ukazuje, že může hrát zásadní roli při přeměně krátkodobých vzpomínek na dlouhodobé vzpomínky. To by mělo učinit z thalamu klíčovou oblast studia pro výzkumníky, kteří se snaží pomoci pacientům s onemocněními, jako je Alzheimerova choroba, kteří si mohou vybavit staré vzpomínky, ale mohou mít problémy se zapamatováním nových informací, řekl Rajasthupathi.
„Dává signál části mozku – hypotalamu – k ukládání dlouhodobých vzpomínek způsobem, který nikdo jiný nepředpokládal,“ řekla Lauren Franková, profesorka fyziologie na University of California, San Francisco. kteří se studie nezúčastnili.
v rámci studia
Rajasthupathi poznamenává, že neurovědci již dlouho vědí, že vzpomínky se tvoří v hipokampu, na který se zaměřuje velká většina výzkumu stavů, jako je ztráta paměti a Alzheimerova choroba.
Předchozí výzkum „vedl k tomuto modelu, kde se vzpomínky tvoří v hipokampu a pak se časem osamostatňují a pomalu se usazují v kůře, vrásčité vnější části mozku. Otázkou, řekl Rajasithupathi, bylo přesně to, jak se vzpomínky přenášejí z jedné oblasti do druhé.
„Tento proces je záhadou, řekl bych, více než 50 let,“ řekl Rajasithupathi.
Byla to vhodná doba, aby se její laboratoř pokusila najít odpověď, dodala, díky nové technologii, která výzkumníkům umožnila sledovat aktivitu ve více částech mozku každého subjektu. Inovace umožnily týmu sledovat, jak byly vzpomínky přenášeny, když se myši naučily procházet bludištěm.
„Myslím, že to, co udělali, bylo technicky velmi náročné,“ řekl Frank. „Zejména tam, kde se snažili (monitorovat) aktivitu z více neuronů ve třech různých oblastech současně pomocí tohoto typu vláknového mikroskopu. To je velmi krásná věc.“
Studie, kterou vedli postgraduální studenti Rockefellerovy univerzity Andrew Todder a Jozo Regalado, kteří pracují v laboratoři Rajasthupathy Lab, zahrnovala připojení krys k hlavovému dílu navrženému tak, aby je stabilizoval, zatímco stroj používal optická vlákna k záznamu mozkové aktivity.
Bludiště je zavedlo do různých „místností“, které jim nabízely buď pobídky, jako je cukrová voda, nebo odstrašující prostředky, jako je vdechnutí vzduchu do obličeje.
Myši se do bludiště vracely celé dny, což jim umožnilo vytvořit si dlouhodobé vzpomínky.
„Přirovnáním by byla vaše narozeninová večeře versus večeře, kterou jste měli před třemi úterý,“ uvedl Toader v prohlášení. „Spíš si zapamatujete, co jste měli na narozeniny, protože to pro vás má větší význam – jsou tam všichni vaši přátelé, je to vzrušující – než jen typická večeře, na kterou si možná vzpomenete druhý den, ale možná ne o měsíc později. „
Mezitím vědci použili chemikálie k imobilizaci částí mozku myší, aby zjistili, jak to ovlivnilo jejich schopnost vytvářet a ukládat vzpomínky.
Nejen, že zjistili, že přední thalamus byl kritickým bodem cesty pro tyto vzpomínky, ale také zjistili, že stimulací této oblasti v mozku hlodavců byli vědci „schopni pomoci myším uchovat si vzpomínky, které by normálně zapomněly,“ do a Nové vydání O studiu.
„Některé vzpomínky jsou pro nás důležitější než jiné. Zjistili jsme, že myši nejenže potřebují přední thalamus ke konsolidaci vzpomínek, ale jeho aktivací můžeme posílit konsolidaci paměti, kterou by myši normálně zapomněly,“ dodal Rajasthupathi.
Co to znamená
Rajasethupathy poznamenává, že studie má určitá omezení. Nenaznačuje to například, že cestování předním thalamem je jedinou cestou, kterou se mohou vzpomínky vydat na cestu k dlouhodobému uložení.
„Chci být Řekla: „Samozřejmě to není konec, všechno. Možná ne vše spojuje tato cesta. Ale jsem si velmi jistá, že toto je jedna z velmi důležitých epizod.“
Tato studie se také opírala o myši, které nemají identický mozek jako lidský, ale ukázaly se jako velmi užitečné modely pro objevování toho, jak náš mozek funguje. U hlodavců trvá proces ukládání dlouhodobé paměti týdny, dodal Rajasthupathi, zatímco u lidí to může trvat měsíce.
Je také možné, poznamenala, že různé typy paměti se mohou pohybovat po různých dálnicích. Existují explicitní vzpomínky, které se zaměřují na konkrétní fakta, čísla a datové body, a implicitní vzpomínky jsou obvykle spojeny s emocemi a mohou se tvořit, aniž by si to někdo uvědomoval. Talamus nemusí sdílet oba typy informací stejným způsobem.
Ale Frank, profesor UCSF, řekl, že studie bude mít široké důsledky pro budoucí výzkum a podnítí další zkoumání role thalamu při ukládání paměti.
„Je dobře, že se pole dostává do bodu, kdy můžeme přemýšlet o dlouhodobém vývoji vzpomínek a skutečně se snažit pochopit, jak to funguje,“ řekl. „Studie je rozhodně krokem tímto směrem.“
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
