Sfotografowano pamięć

Po raz pierwszy udało się wykonać zdjęcia zmian zachodzących w połączeniach między neuronami (synapsach) w trakcie zapamiętywania. Dokonali tego naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine. Posłużyli się niedawno opracowaną techniką mikroskopową.

Synapsy w kluczowych dla uczenia się regionach szczurzego mózgu zmieniały kształt, kiedy zwierzęta opanowywały sposób poruszania się w nowym skomplikowanym środowisku. Kiedy gryzoniom podawano leki blokujące zachodzenie zmian strukturalnych, uczenie się nie zachodziło. Nie ulega więc wątpliwości, że zmiana kształtu odgrywa kluczową rolę w trwałym zapamiętywaniu (Journal of Neuroscience).

Po raz pierwszy ktokolwiek ujrzał fizyczny substrat, "twarz", świeżo utworzonego śladu pamięciowego. Przezwyciężyliśmy przeszkody, które wcześniej uznawano za niepokonane – entuzjazmuje się Gary Lynch, profesor psychiatrii, a zarazem szef jednej z dwóch ekip zaangażowanych w badania.

Eksperymenty z żywymi zwierzętami przeprowadzono po zakończeniu studiów nad zmianami synaptycznymi odpowiedzialnymi za długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP – long-term potentiation). Jest to efekt fizjologiczny blisko związany z pamięcią. Z mózgów szczurów pobierano próbki, a następnie utrzymywano tkankę nerwową przy życiu w specjalnych komorach eksperymentalnych. W ten sposób neurolodzy próbowali zidentyfikować markery chemiczne synaps, w których zaszło długotrwałe wzmocnienie.

Wykorzystując nowy rodzaj mikroskopii dekonwolucyjnej, badacze zaobserwowali, że markery LTP pojawiają się w trakcie uczenia i są związane z powiększaniem rozmiarów synaps w hipokampie. Ponieważ wielkość synaps wpływa na skuteczność przekazywania informacji między neuronami, nowe wyniki wskazują, iż uczenie się poprawia komunikację między określonymi grupami komórek nerwowych.

Dzięki odkryciom Kalifornijczyków wkrótce rozpocznie się tworzenie map pamięciowych różnych rejonów mózgu. Zostanie w tym celu stworzone konsorcjum laboratoriów.

Kwestia śladów pamięciowych, nazywanych także engramami, zajmowała naukowców przez dużą część XX wieku. Nie udało im się ich wytropić, ponieważ nie dysponowano sposobem oznaczania synaps, które zostały zmodyfikowane przez ostatnie sesje uczenia.

neuron pamięć synapsa Gary Lych LTP