Amintirile locurilor „derivă” de -a lungul creierului, deoarece sunt purtate de diferite seturi de neuroni de -a lungul timpului, sugerează un nou studiu la șoareci.
Istoric, neuroștiintiștii au considerat că amintirile locațiilor și caracteristicilor mediului nostru imediat au fost codificate de specific “Plasați celulele“Aceste celule plasează, situate într -un centru de memorie cheie numit hipocamplumina când un mamifer intră în mediul specific la care corespund – să zicem, ușa unei case sau a unei cascade pe un traseu de drumeție. S -a crezut că activarea acestor celule de loc a acționat ca un fel de hartă în creier, codificând amintiri durabile ale unor locuri specifice, precum și permițând navigarea.
„Revenind la anii ’60 -’70, am crezut practic că [spatial] Amintirile au fost codificate de neuroni specifici din creier ”, a spus autorul studiului senior Daniel Dombeckprofesor și investigator principal al neurobiologiei la Universitatea Northwestern. “Acesta a fost gândul probabil de 30, 40 de ani – până acum aproximativ 10 ani.”
În 2013, o lucrare în jurnal Neuroștiința naturii a stârnit niște controverse și a „suflat mintea tuturor”, a spus Dombeck. Studiul a folosit tehnici mai noi pentru a sonda celulele din hipocampul de șoarece, dezvăluind că reprezentarea creierului a locurilor nu a fost aproape la fel de consistentă ca odată gândită. Unele celule au reactivat constant atunci când șoarecii au fost returnați din nou la un labirint și din nou, dar, în general, grupul de neuroni activi a fluctuat. În loc să fie o „hartă mentală” statică, aceste reprezentări spațiale s-au schimbat de-a lungul experimentului de săptămâni.
Acest fenomen a fost cunoscut sub numele de „derivă reprezentativă a hipocampului”, dar ideea a întâlnit o apăsare. Unii oameni de știință s -au întrebat dacă schimbările în activitatea creierului au fost de fapt legate de schimbările din mediile șoarecilor – poate mirosurile sau sunetele din labirint diferă între rundele experimentului, sau rozătoarele s -au deplasat prin labirint mai lent sau rapid într -o anumită rundă.
În noul lor studiu, publicat miercuri (23 iulie) în Jurnal NaturăDombeck și echipa sa și -au propus să controleze acele variabile neliniștite și au făcut acest lucru folosind realitatea virtuală și o benzi de alergare minuscule.
Înrudite: Creierul tău poate rămâne fără memorie?
În fiecare rundă a experimentului, șoarecii au fost așezați pe o banda de alergare înconjurată de ecrane. Akin cu un controler de jocuri video, banda de alergare a acționat ca o conductă pentru ca șoarecii să exploreze un labirint virtual, care era exact la fel de fiecare dată. Echipa ar putea apoi să compare direct încercările în care șoarecii au decurs aceeași viteză, eliminând astfel această variabilitate.
În plus, un con a fost așezat peste nasul fiecărui rozătoare pentru a pompa în același miros în timpul fiecărei runde, iar în fundal s -a jucat zgomot alb pentru a normaliza peisajul auditiv.
Pe măsură ce șoarecii au navigat la labirintul virtual, cercetătorii au monitorizat activitatea celulelor lor hipocampale în timp real. Au făcut acest lucru prin deschiderea unei ferestre fizice în creier și introducând o substanță care a strălucit atunci când celulele creierului au fost activate. Apoi ar putea monitoriza această strălucire la microscop. Această configurație nu limitează longevitatea șoarecilor de laborator, așa că ar putea rula experimentul din nou și din nou pe parcursul studiului, a menționat Dombeck.
Controlând atât de strâns mediul, „eram sigur că vom reduce această derivă reprezentativă”, a spus el pentru Live Science. “Eram sigur că amintirea va părea mai stabilă de -a lungul zilelor – și nu asta am găsit.”
Echipa a observat că doar un subset mic de celule – în jur de 5% până la 10% dintre cele înregistrate – s -au comportat ca celulele convenționale ale locului, luminând constant în fiecare rundă. Aceste celule stabile au fost, de asemenea, cele mai excitabile în general, ceea ce înseamnă că au mai multe șanse să tragă ca răspuns la un stimul. De fapt, echipa ar putea prezice care celule au fost cel mai puțin susceptibile să derivă pe baza nivelului lor de excitabilitate. Între timp, celulele mai puțin excitabile au fost mult mai predispuse la derivă.
Deci, de ce apare această derivă? „S -ar putea să fie un mecanism pe care creierul îl folosește pentru a separa experiențele extrem de similare în amintiri individuale discrete, astfel încât să le putem accesa separat mai târziu”, a sugerat Dombeck. Așadar, deși s -ar putea să vă întoarceți într -un loc în mod repetat – muncă, școală sau un parc preferat – puteți totuși distinge diferitele vizite din mintea voastră.
Cu alte cuvinte, derivă poate fi o modalitate prin care creierul să urmărească trecerea timpului, a spus el.
Dombeck suspectează acest tip de derivă afectează Amintiri episodiceîn general, care se referă la experiențe personale specifice care au avut loc în anumite locații și ore. Alte tipuri de memorie – cum ar fi Amintiri motoriidespre abilitățile de mișcare învățate – poate fi reprezentat diferit în creier.
Studiul a avut câteva limitări. Pentru unul, abordarea de înregistrare a creierului utilizat în studiu a capturat doar o fracțiune din celulele din hipocampul de șoarece-poate 1% din sutele de mii de neuroni. Dar, pe baza studiilor anterioare, echipa suspectează că procese similare apar pe hipocamp.
În plus, cercetarea la șoareci nu este garantată să se aplice oamenilor. Dar Dombeck a spus că se va aștepta ca procesele observate în acest studiu de mouse să fie „destul de asemănătoare” cu cele care se desfășoară în hipocampul uman. Deoarece celulele hipocampului devin mai puțin excitabile odată cu vârsta, s -ar putea ca memoria să se agraveze odată cu vârsta în parte, deoarece acele puține celule stabile din miezul amintirilor noastre pierd excitabilitate, a sugerat Dombeck.
„Dacă am putea într -un fel să reglați excitabilitatea neuronilor noștri sau să menținem această excitabilitate în timp, probabil am putea menține memoria”, a speculat Dombeck. Dar această idee va trebui să fie susținută cu cercetări suplimentare.