Jak náš mozek vytváří a obnovuje vzpomínky? Earth.com

Nedávná studie vedená Dr. Thomasem Ryanem z Trinity College Dublin Jeho tým neurovědců odhalil nové poznatky o mechanismech učení v mozku. Studie byla publikována v časopise Současná biologieOdhaluje, že učení zahrnuje vytváření nových komunikačních vzorců mezi specifickými engramovými buňkami v různých oblastech mozku.

Náš mozek se neustále přizpůsobuje a mění a zahrnuje nové informace z našich každodenních zkušeností. Tento pokračující proces učení a utváření paměti již dlouho zajímá vědce.

Paměťové engram buňky

Výzkum Dr. Ryana se zaměřuje na pochopení toho, jak tyto zážitky modifikují naše neurony, což nám umožňuje vytvářet nové vzpomínky. Klíč k tomuto procesu spočívá v identifikaci „engramu“, změny v mozku, která ukládá paměť.

„Buňky paměťového engramu jsou skupiny mozkových buněk, které jsou aktivovány specifickými zkušenostmi a mění se, aby integrovaly informace a uchovaly je tak v našem mozku,“ vysvětlila hlavní autorka Clara Ortega de San Luis, postdoktorandka v Ryanově laboratoři.

„Reaktivace těchto ‚základních prvků‘ vzpomínek vede k vybavování si specifických zážitků s nimi spojených. Otázkou je, jak engramy uchovávají smysluplné informace o světě?“

Zaměření studia

K prozkoumání této otázky použili vědci paradigma učení, ve kterém se zvířata naučila identifikovat a spojovat různé kontexty, které si byly podobné.

Odborníci použili genetické techniky k označení dvou různých souborů engramových buněk v mozku pro dvě samostatné paměti. Poté sledovali vytváření nových spojení mezi těmito engramovými buňkami, jak docházelo k učení.

Optogenetika, technologie, která řídí činnost mozkových buněk světlem, byla použita k prokázání, že tato nově vytvořená spojení jsou nezbytná pro učení.

Nové poznatky o učení

Studie identifikovala molekulární mechanismus zahrnující specifický protein v synapsi, který reguluje komunikaci mezi engramovými buňkami.

Tento výzkum poskytuje přímý důkaz, že změny v synaptickém zapojení mezi engramovými buňkami jsou potenciálním mechanismem pro ukládání paměti v mozku.

důležitosti studia

V komentáři k důležitosti těchto zjištění doktor Ryan řekl: „Porozumění buněčným mechanismům, které umožňují učení, nám pomáhá nejen porozumět tomu, jak se vytvářejí nové vzpomínky nebo jak se modifikují ty již existující, ale také posouvat naše znalosti směrem k rozmotání nových vzpomínek. jsou vytvořeny.“ Fungování mozku a mechanismy pro něj nezbytné ke zpracování myšlenek a informací.

„V neurovědě 21. století si mnozí z nás rádi myslí, že vzpomínky jsou uloženy v engramových buňkách nebo jejich dílčích složkách. Tato studie tvrdí, že místo hledání informací v buňkách nebo v buňkách bychom měli hledat informace mezi buňkami a že učení může Funguje tak, že mění schéma zapojení mozku – méně jako počítač a více jako sofistikovaná socha. Jinými slovy, engram není v buňce, „buňka je v engramu,“ uzavřel.

Učení a paměťové buňky a engramy

Engramové buňky, jak bylo diskutováno dříve, se často označují jako paměťové stopy. Je to klíčový koncept pro pochopení toho, jak mozek kóduje, ukládá a získává vzpomínky.

Vědci identifikují tyto buňky jako fyzické ztělesnění vzpomínek v mozkové neuronové síti. Když se učíme něco nového, objevují se specifické vzorce mozkové aktivity, což vede ke změnám v určitých neuronech, které se stávají engramovými buňkami.

Tvorba engramových buněk

Tvorba engramových buněk začíná učením se nebo zkoušením něčeho nového. Tento proces, známý jako kódování, zahrnuje různé oblasti mozku, zejména hipokampus pro deklarativní vzpomínky a amygdalu pro emocionální vzpomínky.

Během procesu kódování se synaptická spojení mezi neurony posilují, takže je pravděpodobnější, že tyto neurony v budoucnu společně vystřelí. Tento jev, založený na principu „neuronů střílejících dohromady, spojujících se k sobě“, je základem tvorby engramových buněk.

Engram buňky a paměťové úložiště

Jakmile se vytvoří, engramové buňky hrají klíčovou roli při ukládání a vyhledávání paměti. Představují fyzikální a chemické změny v mozku, které odpovídají konkrétní paměti. Když se pokoušíme získat vzpomínku, mozek znovu aktivuje stejný vzorec nervové aktivity, který byl přítomen při kódování paměti, a účinně „rozsvítí“ engramové buňky spojené s touto vzpomínkou.

Engram buňky a učení

Učení zahrnuje neustálou tvorbu a přestavbu engramových buněk. Každá nová informace nebo dovednost, kterou získáme, vytváří nové engramové buňky nebo upravuje ty stávající. Tato dynamická povaha engramových buněk je klíčová pro jejich roli v učení. Není statická, ale přizpůsobuje se a mění, jak se stále učíme a jak se naše vzpomínky časem vyvíjejí.

Stručně řečeno, engramové buňky jsou jádrem procesu učení a tvorby paměti. Představuje pozoruhodnou schopnost mozku kódovat, ukládat a získávat obrovské množství informací. Pochopení toho, jak buňky engram fungují, odhaluje nejen tajemství paměti, ale také otevírá potenciální způsoby léčby poruch souvisejících s pamětí.

—-

Jako jaký jsi čte? Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a získejte poutavé články, exkluzivní obsah a nejnovější aktualizace.

—-

Navštivte nás na EarthSnap, bezplatné aplikaci, kterou vám přináší Eric Ralls a Earth.com.