Smegenyse yra tūkstančiai jungčių tarp jų neuronų, kuriuos atskiria maža erdvė, žinoma kaip sinapsės. Čia informacija perduodama iš neurono į neuroną .

Jau kurį laiką pastebėta, kad sinapsės veikla nėra statinė, tai yra ne visada ta pati. Jis gali būti sustiprintas ar sumažintas kaip išorinių veiksnių, tokių kaip dalykai, kuriuos mes gyvename, pasekmė. Ši sinapsės moduliavimo kokybė žinoma kaip smegenų plastiškumas ar neuroplastika.

Iki šiol buvo manoma, kad šis sugebėjimas moduluoti sinapses aktyviai dalyvauja dviejose smegenų vystymosi, kaip mokymosi ir atminties, srityse. Aš sakau iki šiol, nes ši alternatyva yra nauja alternatyva, pagal kurią suprasti atminties veikimą, sinapsiai nėra tokie svarbūs kaip paprastai manoma.

Sinapsų istorija

Dėkojame Ramonui ir Cajalui, mes žinome, kad neuronai nesudaro vieningų audinių, tačiau juos visus atskiria tarpnuroninės erdvės, mikroskopinės vietos, kurias vėliau Sherrington vadins "sinapsėmis". Po dešimtmečių psichologas Donaldas Hebbas pasiūlė teoriją, pagal kurią sinapsės ne visada yra vienodos laiku ir gali būti moduliuojamos, ty jis kalbėjo apie tai, ką mes žinome kaip neuroplasticity: Du ar daugiau neuronų gali sukelti jų tarpusavio ryšį, kad jie susilpnėtų ar blogėtų , tam tikri ryšių kanalai tampa dažni nei kiti. Įdomu tai, kad praėjus penkiasdešimt metų iki šios teorijos pritaikymo, Ramonas ir Kajalas pateikė savo modifikacijų egzistavimą savo raštuose.

Šiandien mes žinome du mechanizmus, kurie naudojami smegenų plastiškumo procese: ilgalaikis potencija (LTP), kuris yra dviejų neuronų sinapsės intensyvėjimas; ir ilgalaikė depresija (LTD), priešingai nei pirmoji, tai yra informacijos perdavimo sumažėjimas.

Atmintis ir neurologija, empiriniai įrodymai su prieštaringais aspektais

Mokymasis yra procesas, kuriuo mes sprendžiame dalykus ir gyvenimo įvykius, norėdami įgyti naujų žinių. Atmintis - tai išlaikyti ir išlaikyti šias žinomas žinias laikui bėgant. Per visą istoriją buvo atlikti šimtai eksperimentų, ieškodami, kaip smegenys atlieka šias dvi veiklos rūšis.

Klasikoje šiame tyrime yra Kandelio ir Siegelbaumo (2013 m.) Darbai su nedideliais bestuburiais, jūrine sraigė, vadinama Aplysia. Šiame tyrime jie pastebėjo, kad sinapsinio laidumo pokyčiai buvo sukurti dėl to, kaip gyvūnas reaguoja į aplinką , parodydamas, kad sinapsė dalyvauja mokymosi procese ir prisiminime. Tačiau neseniai eksperimentą su Aplysia pateikė Chen ir kt. (2014 m.) Rado tai, kas prieštarauja anksčiau padarytoms išvadoms. Tyrimas atskleidžia, kad gyvūnas išlieka ilgalaikis atmintis motyvų funkcijoms po to, kai sinapsė slopina narkotikai, ir liečia abejones dėl to, kad sinapsė dalyvauja visame atminties procese.

Kitas atvejis, palaikantis šią idėją, kyla iš eksperimento, kurį pasiūlė Johansson ir kt. (2014 m.). Šia proga buvo tiriamos smegenėlių Purkinje ląstelės. Šios ląstelės savo funkcijomis kontroliuoja judesių ritmą, tiesiogiai skatina ir sunaikina vaistus nuo visų prognozių, ir toliau tvirtina tempą. Johanssonas padarė išvadą, kad jo atminimui neturi įtakos išoriniai mechanizmai, o pačios Purkinje ląstelės, valdančios mechanizmą atskirai, nepriklausomai nuo sinapsių įtakos.

Galiausiai, Ryan ir kt. (2015 m.) Parodė, kad sinapsės stiprumas nėra kritinis taškas atminties konsolidavimui. Remiantis jo darbu, kai švirkščiant baltymų inhibitorius gyvūnams gaunama retrogradinė amnezija, tai yra, jie negali išlaikyti naujų žinių. Bet jei tokioje pačioje situacijoje taikome nedidelius šviesos blyksnius, kurie skatina tam tikrų baltymų gamybą (metodą, vadinamą optogenetika), mes galime išsaugoti atmintį, nepaisant sukeltos cheminės blokados.

Mokymasis ir atmintis, vieningi ar nepriklausomi mechanizmai?

Norint įsiminti kažką, pirmiausia turime sužinoti apie tai , Aš nežinau, ar tai yra dėl to, bet dabartinė neurologinė literatūra linkusi šiuos du terminus sujungti ir eksperimentai, kuriais jie yra grindžiami, paprastai yra dviprasmiškos išvados, o tai neleidžia atskirti mokymosi proceso ir atminties, todėl sunku suprasti, ar jie naudojasi bendras mechanizmas ar ne.

Geras pavyzdys yra Martinas ir Morisas (2002), tyrinėjęs hipokampą kaip mokymosi centrą. Tyrimo bazė buvo skirta N-metil-D-aspartato receptoriams (NMDA), ty baltymui, kuris atpažįsta neurotransmiterio glutamatą ir dalyvauja LTP signalu. Jie parodė, kad be ilgalaikio stiprinimo ląstelių pogumburio, neįmanoma išmokti naujų žinių. Eksperimentas susideda iš NMDA receptorių blokatorių skyrimo žiurkėms, likusio vandens bokšte su plaušeliu, kuris, skirtingai nuo žiurkių be inhibitorių, negalėjo išmokti plausto vietos kartojant bandymą.

Tolesni tyrimai parodė, kad jei žiurkės ima mokytis prieš inhibitorių vartojimą, žiurkė "kompensuoja" prarastą LTP, tai yra, turi atminties. Mes norime parodyti tokią išvadą LTP aktyviai dalyvauja mokyme, tačiau ne taip aišku, kad ji tai atlieka informacijos paieškoje .

Smegenų plastiškumo įtaka

Yra daug eksperimentų, kurie rodo, kad Neuroplastika aktyviai dalyvauja naujų žinių įgijime , pavyzdžiui, minėto atvejo arba transgeninių pelių, kuriose išskiriamas glutamato gamybos genas, kūrimas, o tai labai apsunkina gyvūno mokymąsi.

Vietoj to, jūsų vaidmuo atmintyje pradedamas labiau abejoti, kaip jūs skaitote keliuose nurodytuose pavyzdžiuose. Pradėjo teorija, kad atminties mechanizmas yra ląstelių viduje, o ne sinapsėse. Tačiau kaip nurodo psichologas ir neurologas Ralphas Adolphas, neurologija spręs, kaip mokymasis ir atmintis veikia per ateinančius penkiasdešimt metų , tai yra, tik laikas išsiaiškina viską.

Bibliografinės nuorodos:

• Chen, S., Cai, D., Pearce, K., Sun, P.Y.-W, Roberts, A.C., and Glanzman, D.L. (2014). Po ilgosios atminties atstatymas po apleijos elgesio ir sinaptinio išraiškos ištrynimo. eLife 3: e03896. doi: 10.7554 / eLife.03896.
• Johansson, F., Jirenhed, D.-A., Rasmussen, A., Zucca, R., Hesslow, G. (2014). Atminties pėdsakas ir laiko mechanizmas, lokalizuotas į smegenų Purkinje ląsteles. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111, 14930-14934. doi: 10.1073 / pnas.1415371111.
• Kandel, E. R., Siegelbaum, S. A. (2013). "Netiesioginio mokslo principai, 5-asis ednas", Edas ER Kandel, JH Schwartz, TM Jessell, Siegelbaum SA ir AJ Hudspeth (Niujorkas, Niujorkas: "McGraw-Hill") "Netiesioginės atminties kaupimo mechanizmai ir biologinis individualumo pagrindas" ), 1461-1486.
• Martin, S. J., Morris, R. G. M. (2002). Naujas gyvenimas senoje idėjoje: persvarstyta sinaptinio plastiškumo ir atminties hipotezė. Hippocampus 12, 609-636. doi: 10.1002 / hipo.10107.
• Ryan, T. J., Roy, D. S., Pignatelli, M., Arons, A., Tonegawa, S. (2015). "Engram" ląstelės išlaiko atminties retrogradine amnezija. Mokslas 348, 1007-1013. doi: 10.1126 / science.aaa5542.