Vědci foukali na myši, aby zjistili, jak se tvoří vzpomínky

TLDR: Zjišťování asociativního vztahu mezi dvěma vzpomínkami by nám jednou mohlo napomoct léčit post-traumatický syndrom. Nyní o mechanismu víme víc díky sledování reakcí potkanů. Studie tu.

Pamatuj!

Když sáhnete na elektrický ohradník a dostanete šok, příště už to zřejmě neuděláte (tedy pokud vás k tomu nevyhecují podnapilí kamarádi). Váš mozek si totiž vytvoří souvislost mezi těmito událostmi. Uloží se vám to do paměti.

Naši paměť studují vědátoři již dlouho, stále jí ale dokonale nerozumíme. Víme, že vzpomínky jsou v našem mozku „zakódovány“ do synapsí nervových buněk. Jak se ale tato spojení v našem mozku tvoří? A jak se tvoří asociace mezi dvěma časově oddělenými událostmi?

Trochu světla by do téhle otázky mohl vnést výzkum ze Zuckermanova Institutu na Columbijské Univerzitě pod vedením Mohsina Ahmeda. Objevili totiž mechanismus, kterým mozek propojuje různé události do vzpomínek.

Dílem je princip samozřejmě už poznán. Za ukládání vzpomínek zodpovídá část mozku zvaná hippocampus. Tahle oblast mozku, která tvarem údajně připomíná mořského koníka, je nezbytná pro naše přežití. Umožňuje nám utvářet vzpomínky a ukládat si tak asociace mezi různými událostmi. Našim předkům to pomohlo zapamatovat si, co je může ohrozit, a čemu se příště vyvarovat. Nám se to zase třeba hodí ke znalosti všech pikanterií o loru Star Wars…

To, jak hippocampus ale tyto vzpomínky tvoří, dosud ovšem nebylo úplně jasné. Jak vznikne v mozku propojení, mezi dvěma časově oddělenými událostmi? V tomto případě – sáhnutím na ohradník a elektrickým šokem?

Zdroj: Muži v černém, Columbia/Sony

O potkanech a lidech

Vědci ze Zuckermanova Institutu přišli s hypotézou, že nervové buňky v hippocampu si po stimulaci udržují stálou aktivitu. Tak je tomu například v našem mozku, když se snažíme zapamatovat si telefonní číslo. Mozek vyvíjí stálou aktivitu, která vede k vytvoření nových nervových spojení, a tedy ke vzniku vzpomínky.

Výzkumníci se to tedy rozhodli otestovat na potkanech. Naštěstí ale bez použití elektrického ohradníku. Místo toho se rozhodli na modelové biočichy foukat.

Kdo někdy slyšel o jakémsi Pavlovovi a jeho psech, bude mu tento pokus připadat povědomý. Vědátoři potkanům pouštěli specifický tón, po kterém vždy následoval po patnácti vteřinách proud vzduchu. Ne tak silný, aby hlodavce odfoukl, ale dost silný na to, aby jim to bylo nepříjemné. Potkani se časem naučili spojovat si daný zvuk s poryvem vzduchu.

Vědci přitom zkoumali pomocí pokročilých zobrazovacích technik aktivitu neuronů v potkaním hippokampu a snažili se odhalit, jak v něm dochází k propojení daných událostí.

Hippocampus – oblast mozku zodpovědná za tvorbu vzpomínek.
Zdroj: neuroscientificallychallenged.com

Nečekaná aktivita

Místo souvislé aktivity neuronů, kterou autoři v hippokampu očekávali, ale objevili něco jiného. Daná oblast mozku odpovědná za tvorbu vzpomínek totiž vysílala během patnáctivteřinového intervalu mezi zvukovým signálem a poryvem vzduchu pouze slabé, zdánlivě náhodné signály

Při bližším zkoumání ovšem vědci v této zdánlivé náhodnosti objevili pravděpodobné vzorce. Hippocampus má zřejmě jakýsi systém, jak „zakódovat“ informaci do těchto pozorovaných signálů. Panuje hypotéza, že může jít v podstatě o „programovací jazyk“, kterým mozek šetří energií a aktivuje pouze některé neurony.

Když se nad tím zamyslíme, dává to smysl. Náš mozek si dovede tvořit asociace mezi různými událostmi bez ohledu na to, jestli se aktivně snažíme si je zapamatovat. Takže na jméno člověka, s nímž jste čtyři roky seděli v lavici, si mnohdy vzpomínáte trestuhodně špatně – ale dodnes víte, kterou fiktivní ruku ufikl fiktivní Vader fiktivnímu Lukovi.

Stálá aktivita neuronů by zřejmě byla velmi energeticky náročná. Náš mozek už nyní „sežere“ nejvíce energie ze všech našich orgánů, a je tedy lepší další energií neplýtvat. Úspornější kód je tak, well, úspornější!

Aktivita neuronů je i v našich nedokonalých mapách stále extrémně složitá, zdroj: NICHD NIH

Nikdy nezapomeneme

Tradičně platí, že výzkum je ještě v plenách, a leccos se časem může ukázat být jinak, nicméně další ověřování a zjišťování nese velký potenciál. Porozumění podobným procesům by nám mohlo pomoci lépe pochopit, jak naše paměť šlape, a jak ji pomoct, když nešlape. Jinými slovy, mohlo by nám to také pomoci pochopit poruchy, jako je panická nebo post-traumatická stresová porucha. A snad je i časem léčit.

Při těchto poruchách často vznikají extrémně silné asociace následkem traumatických zážitků. Zvuky sbíječky tak mohou například v mozku vyvolat vzpomínky na zvuky střelby a podobné srandy. Alespoň možnost léčby těchto neuróz je ultimátním cílem podobných studií.

A pak že foukání na potkany není věda!

 [Svatopluk Skoupý]

Hlodavci jsou vůbec na špici výzkumu mozku! Třeba i tady…

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama