Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Dolgoročni spomin, shranjen v korteksu

Anonim

"Kje" in "kako" so spomini kodirani v živčnem sistemu je eno najzahtevnejših vprašanj v bioloških raziskavah. Vzpostavitev in odpoklic združevalnih spominov je bistvenega pomena za samostojno življenje. Hipokampus že dolgo velja za center v možganih za dolgotrajno shranjevanje prostorskih združenj. Zdaj sta Mazahir T. Hasan na Inštitutu za medicinske raziskave Max Planck in José Maria Delgado-García na univerzi Pablo de Olavide v Sevilli v Španiji sposobna zagotoviti prve eksperimentalne dokaze, da je določena oblika spominskih združenj kodirana v cerebralni skorje in ni lokaliziran v hipokampusu, kot je opisano v večini učbenikih nevroznanosti. Nova študija je zamenjava iger, saj močno nakazuje, da se sami motorni kortikali, ne pa hipokampus, uporabljajo kot shranjevanje pomnilnika.

oglas


Henry Molaison, znan kot HM, je znano ime v raziskavi spomina. Veliki deli ameriškega hipokampusa - območja možganov, ki je pomemben element učnih in spominskih procesov - so bili odstranjeni v 50. letih prejšnjega stoletja, da bi ozdravili epileptične napade. Kasneje je utrpel hude pomnilniške napake in se ni več mogel spomniti skoraj nič novega, kar se je naučil. Večina znanstvenikov je tako ugotovila, da je hipokampus dolgoročni spomin.

Vendar pa je bil obseg poškodbe možganov HM očitno podcenjen, ker so bile poleg hipokampusa odstranjene ali poškodovane tudi druge regije v kirurškem posegu. Raziskovalci iz Heidelberga in Seville so zato preučevali učno vedenje gensko spremenjenih miši, pri katerih so receptorji NMDA izključeni samo v možganski možganski skorji. NMDA receptorji povezujejo glutamat nevrotransmiterja s sinapsami in postanejo aktivni, če se istočasno v več sinteznih signalov hrani en sinapsek. So osrednji molekularni elementi učnih procesov, ki sodelujejo pri povečevanju ali zmanjševanju prenosa signalov v sinapse.

Kot kaže nova študija, v motorni skorji ta tako imenovana sinaptična plastičnost ne deluje več brez NMDA receptorjev. Znanstveniki so tako lahko izključili hipokampus ali druge regije kot vzrok za njihova opazovanja. Na podlagi novih ugotovitev je možganska skorja, ne hipokampus, ki je mesto shranjevanja za nekatere oblike spomina.

Pri preskusih vedenja, tako imenovane kondicioniranje obrvi, so živali z NMDA receptorji in brez njih v primarni motorni skorji naučile povezati ton z naknadnim električnim dražilom veke. Ta povezava dveh senzoričnih vhodov vključuje mlajši možgani, ki usklajujejo potrebne gibe, kot tudi hipokampus in možgansko skorjo, ki sta pomembna učna in spominska središča. "Po fazi učenja je živalski refleks zapreti oči, ko slišijo samo ton. Brez NMDA receptorjev v primarni motorni možganski skor, genetsko spremenjeni miši na drugi strani ne morejo zapomniti povezave med tonom in električnimi dražljaji, zato kljub tonom ohranjajo svoje oči odprto, "razlaga Mazahir T. Hasan iz Inštituta za medicinske raziskave Max Planck.

Raziskovalci so tako dopolnili ugotovitve svojih kolegov iz Heidelberga, da hipokampus ni spomin. Julija 2012 sta Rolf Sprengel in Peter Seeburg iz Inštituta za medicinske raziskave Max Planck ugotovila, da so miši brez NMDA receptorjev v hipokampusu še vedno sposobni učiti. "Zdaj mislimo, da hipokampus zagotavlja potrebne okoljevarstvene pripombe, ki se prenašajo v skorjo, kjer se odvijajo učenja odvisna združenja. Spomin so tako dolgoročno shranjeni na različnih mestih v možganski skorji, " pojasnjuje Hasan.

Ugotovitve Hasana in Delgado-Garcìa tako predstavljajo spremembo paradigme v raziskavi spomina, saj jasno navajajo, da je možganska skorja možganska regija, kjer so spominska združenja povezana in shranjena - ne hipokampus. Napredno in podrobno poznavanje mehanizmov za pridobivanje, konsolidacijo in odpoklic združenj v možganih je predpogoj za terapevtsko zdravljenje uničujočih učinkov izgube spomina pri različnih nevroloških boleznih, kot so amnezija, Alzheimerjeva bolezen in demenca .

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih ponuja Max-Planck-Gesellschaft . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Mazahir T. Hasan, Samuel Hernández-González, Godwin Dogbevia, Mario Treviño, Ilaria Bertocchi, Agnès Gruart, José M. Delgado-García. Vloga NMDA receptorjev motornih korteksov v učno odvisni sinaptični plastičnosti miših, ki se obnašajo . Narava Communications, 2013; 4 DOI: 10.1038 / ncomms3258