3 Minutės
Supratimas, kaip atmintis kinta smegenyse
Naujausi neuromokslo tyrimai Northwestern universitete atskleidė įtikinamų įrodymų, kad atmintis nėra statiškas reiškinys, saugomas konkrečiose smegenų vietose. Priešingai, smegenyse esančios atminties saugojimo schemos gali keistis laikui bėgant – tai galėtų iš esmės pakeisti mūsų supratimą apie informacijos įsiminimą ir prisiminimą.
Šio tyrimo centre – hipokampas, ypač svarbus už erdvinę atmintį ir orientaciją atsakingas smegenų regionas. Remdamasi ankstesniais pastebėjimais, kad neuronų aktyvumas hipokampe per laiką kinta, Northwestern tyrėjų komanda siekė išsiaiškinti, ar atminties pėdsakų – vadinamų „reprezentacijos dreifu“ (angl. representation drift) – judėjimas priklauso nuo aplinkos pokyčių, ar vyksta net jei sąlygos išlieka nepakitusios.
Inovatyvus eksperimentas su pelėmis
Tam, kad atsakytų į šį klausimą, mokslininkai sukūrė kontroliuojamą eksperimentą su laboratorinėmis pelėmis. Pelės bėgo specialiu bėgimo takeliu, apsuptu skaitmeninių ekranų, imituojančių virtualų labirintą. Daliai pelių aplinka buvo palaikoma pastovi: pridėtas pažįstamas kvapas ir nuolatinis foninis garsas. Kitoms grupėms kai kurios sąlygos buvo pakeistos.
Naudodamiesi pažangiomis vaizdinimo technologijomis, tyrėjai galėjo stebėti pelių smegenų aktyvumą realiu laiku tyrinėjant skaitmeninį labirintą. Analizuodami hipokampo neuronų veiklą, mokslininkai norėjo nustatyti, ar neuroninių reprezentacijų kaita susijusi su išoriniais pokyčiais, ar ją lemia kiti veiksniai.
Pagrindiniai atradimai: reprezentacijos dreifas
Tyrimo rezultatai nustebino. Paaiškėjo, kad reprezentacijos dreifas – laipsniškas neuroninių raštų, susijusių su konkrečiais prisiminimais, pasikeitimas – vyksta tiek keičiantis pelėms supančiai aplinkai, tiek išliekant toms pačioms sąlygoms. Šis rezultatas prieštarauja ankstesniems įsitikinimams, kad pastovios aplinkos sąlygos išlaiko atminties pėdsakus stabilioje vietoje.
Dr. Daniel Dombeck, pagrindinis tyrimo autorius, pastebėjo: „Buvo įsitikinęs, kad reprezentacinį dreifą pavyks sumažinti, ir kad laikui bėgant atminties pėdsakų vieta taps stabilesnė – tačiau taip nenutiko.“ Gauti duomenys rodo, jog smegenys galimai turi natūralų poreikį nuolat reorganizuoti ar „pergrupuoti“ atminties reprezentacijas, kad galėtų geriau integruoti seną ir naują patirtį.
Jutimo signalų įtaka atminčiai
Viena iš didžiausių atminties tyrimų su gyvūnais problemų – jutimų kontrolė, ypač kvapo. Tyrėjai atkreipė dėmesį, kad pelės itin jautriai reaguoja į net ir menkiausius kvapų pokyčius, galinčius paveikti elgesį ir atminties formavimąsi. Kruopščiai kontroliuodami ir keičiant kvapo signalus eksperimento metu, mokslininkai nustatė, jog reprezentacijos dreifo tempas buvo panašus tiek išlaikant, tiek keičiant kvapus. Tai leidžia daryti prielaidą, kad tik tie jutimo stimulai, kurie yra svarbūs elgsenai, daro ryškesnę įtaką smegenų „kognityvinio žemėlapio“ organizavimui.
Reikšmė žmogaus atminties ir neuromokslų srityje
Nors eksperimentai atlikti su pelėmis, reprezentacijos dreifas stebėtas įvairiose smegenų srityse ir kitų rūšių, įskaitant žmones, atveju. Atsižvelgiant į didžiulį žmogaus smegenų sudėtingumą ir mastą, šių rezultatų poveikį žmonėms dar reikia išsamiai ištirti. Tačiau tyrimas atveria naujas kryptis atminties tyrimų srityje: leidžia gilintis, kaip atminties pėdsakų stabilumas ar judėjimas susijęs su mokymusi, užmarštimi ir net neurologiniais sutrikimais.
Ekspertai pabrėžia, kad būtina tolimesnė analizė, norint pilnai suprasti, kaip šie dinamiški atminties organizacijos procesai paveikia pažinimą didesnių smegenų gyvūnams, ir ar tai padės paaiškinti įprastus atminties sutrikimus bei padaryti pažangą gydant ligas, susijusias su atminties nestabilumu.
Išvados
Atminties pėdsakų fizinis judėjimas smegenyse – nepriklausomai nuo aplinkos pokyčių – iššaukia ilgalaikes nuostatas apie tai, kaip mūsų smegenys kaupia ir atkuria informaciją. Šis reikšmingas Northwestern universiteto tyrimas ne tik pagilina mūsų supratimą apie hipokampo vaidmenį ir neuroninį plastiškumą, bet ir atskleidžia nepaprastą atminties sistemos gebėjimą prisitaikyti. Toliau tyrinėdami dinamišką atminties struktūrą, mokslininkai gali atverti naujas galimybes smegenų sveikatos, mokymosi procesų ir atminties sutrikimų priežasčių pažinimui.
Šaltinis: futurism
Komentarai