ID-ji študije miši, kako možgani sčasoma povezujejo spomine
Z uporabo miniaturnega mikroskopa so nevroznanstveniki z Univerze v Kaliforniji v Los Angelesu (UCLA) pri miših ugotovili, kako možgani skozi čas povezujejo različne spomine.
Medtem ko staranje oslabi te povezave, raziskovalci pravijo, da so oblikovali način za možgane srednjih let za ponovno povezavo ločenih spominov.
Ugotovitve, objavljene v Naravapo mnenju raziskovalcev predlagajo možno posredovanje za ljudi, ki imajo težave s spominom, povezane s starostjo.
"Do zdaj so se nevroznanstveniki osredotočali na to, kako možgani ustvarjajo in shranjujejo posamezne spomine," je povedal glavni preiskovalec dr. Alcino Silva, profesor nevrobiologije na Medicinski fakulteti David Geffen na UCLA. "Želeli smo raziskati, kako možgani povezujejo dva spomina in ali čas teče na moč povezave."
"V resničnem svetu se spomini ne dogajajo ločeno," je dodala prva avtorica dr. Denise Cai, raziskovalka v Silvinem laboratoriju. "Naše pretekle izkušnje vplivajo na ustvarjanje novih spominov in nam pomagajo napovedati, kaj lahko pričakujemo, ter sprejeti premišljene odločitve v prihodnosti."
V svojem eksperimentu so nevroznanstveniki pri mladih in srednjih miših preizkusili, ali možgani povezujejo spomine na izkušnje, ločene za pet ur v primerjavi s sedmimi dnevi.
Da bi to dosegli, so uporabili miniaturni mikroskop, imenovan Miniscope, ki so ga razvili nevroznanstveniki UCLA dr. Peyman Golshani, Baljit Khakh in Silva s financiranjem predsedniške pobude BRAIN in šole Geffen.
Zmogljiva kamera mikroskopa je omogočila znanstvenikom, da so pokukali v možgane mladih miši in opazovali njihove celice v akciji. Droben, na glavi nameščen mikroskop je osvetlil nevrone, ki so streljali, ko so se miši prosto gibale v svojem naravnem okolju.
Vsako miško so po 10 minut naenkrat postavili v tri škatle, vse edinstvene glede dišave, oblike, osvetlitve in tal. Tedensko časovno ločeno umestitev v prvo in drugo polje. Le pet ur je ločevalo čas, preživet v drugem in tretjem polju, kjer je miška kasneje dobila majhen šok na nogi.
Dva dni kasneje so raziskovalci vrnili vsako miško v vse tri škatle. Kot je bilo pričakovano, so miši zmrznile od strahu, ko so prepoznale notranjost tretje škatle.
Po mnenju raziskovalcev pa je bilo naslednje dogajanje presenetljivo.
"Miška je zmrznila tudi v drugem polju, kjer ni prišlo do šoka," je opazil Silva. "To nakazuje, da je miška svoj spomin na šok v tretjem polju prenesla na svoje izkušnje v drugem polju pet ur prej."
Ko sta Silva in Cai pregledala možgane miši, je živčna aktivnost potrdila njihovo hipotezo.
"Iste možganske celice, ki so zabeležile mišji šok v tretjem polju, so nekaj ur prej tudi kodirale njegov spomin na drugo polje," je dejal Cai. "Videli smo 20 odstotkov več prekrivanja v nevronskih tokokrogih, ki so beležili izkušnje živali v spominih, ki so se odvili bližje v času."
"Spomini so postali medsebojno povezani s tem, kako so jih možgani kodirali in shranili, tako da je priklic enega spomina sprožil odpoklic drugega spomina, povezanega s časom," je še pojasnil Silva.
Na podlagi prejšnje ugotovitve Silve je raziskovalna skupina vedela, da je celica najverjetneje kodira spomin, ko je vzbujena in pripravljena na strel. Nevroznanstveniki to stanje označujejo kot razdražljivost.
"Razburljivi možgani so že ogreti," je dejal Silva. "To je kot raztezanje mišic pred vadbo ali obračanje motorja pred vožnjo."
Sumi, da staranje oslabi sposobnost nevronov, da popolnoma vzbudijo, so raziskovalci izvedli podoben eksperiment pri miših srednjih let. Vsako od miši so predstavili v dve škatli, v razmiku petih ur, in v drugo škatlo vnesli nožni šok.
Ko so dva dni kasneje živali vrnili v bokse, so bili rezultati jasni.
"Starejše miši so zmrznile le v škatli, kjer so bile šokirane," je razkrila Cai. "V prvem polju niso reagirali."
Z uporabo Miniskopov smo potrdili, da možgani starejših miši niso povezali obeh spominov. Vsak spomin je bil kodiran v svojem nevronskem vezju.
Nato se je skupina osredotočila na povečanje sposobnosti starejših miši, da povežejo spomine. Cai je z biološkim orodjem vzbudil nevrone v delu hipokampusa - spominskem središču možganov - preden je miši uvedel v prvo škatlo.
Stimulirala je iste celice, preden je miši postavila v prvo in drugo škatlo, kjer so dva dni kasneje prebolele nogo.
"Dokaz v pudingu je prispel, ko smo v prvo škatlo ponovno uvedli miši srednjih let," je dejal Silva.»Živali so zmrznile - šok, ki se je zgodil v drugi škatli, so zdaj povezali s prvo. To kaže na to, da je povečana razdražljivost obrnila njihovo starostno nezmožnost povezovanja spominov. "
Cai in Silva poročata, da zdaj preizkušata vpliv zdravila, ki ga je odobrila FDA, na sposobnost miši srednjih let, da povežejo spomine.
Vir: Kalifornijska univerza v Los Angelesu
