ID studie myši Jak mozek v průběhu času spojuje vzpomínky
Pomocí miniaturního mikroskopu neurologové z Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA) identifikovali u myší, jak mozek v průběhu času spojuje různé vzpomínky.
A zatímco stárnutí tato spojení oslabuje, vědci tvrdí, že vymysleli způsob, jak by mozek středního věku mohl znovu spojit oddělené vzpomínky.
Zjištění zveřejněná v roce 2006 Příroda, naznačují podle vědců možnou intervenci pro lidi trpící problémy s pamětí související s věkem.
"Doposud se neurologové zaměřovali na to, jak mozek vytváří a ukládá jednotlivé vzpomínky," uvedl hlavní řešitel Dr. Alcino Silva, profesor neurobiologie na Lékařské fakultě Davida Geffena na UCLA. "Chtěli jsme prozkoumat, jak mozek spojuje dvě vzpomínky a zda plynutí času ovlivňuje sílu spojení."
"Ve skutečném světě se vzpomínky nestávají izolovaně," dodala první autorka Dr. Denise Cai, výzkumná pracovnice v laboratoři společnosti Silva. "Naše minulé zkušenosti ovlivňují vytváření nových vzpomínek a pomáhají nám předvídat, co očekávat, a činit informovaná rozhodnutí v budoucnosti."
Ve svém experimentu neurologové testovali na mladých a středních myších, zda mozek spojil vzpomínky na zážitky oddělené pěti hodinami oproti sedmi dnům.
K dosažení tohoto cíle použili miniaturní mikroskop zvaný Miniscope, který vyvinuli neurologové UCLA Drs. Peyman Golshani, Baljit Khakh a Silva s financováním z prezidentské BRAIN Initiative a Geffen School.
Výkonná kamera mikroskopu umožnila vědcům nahlédnout do mozku mladých myší a pozorovat jejich buňky v akci. Malý mikroskop nasazený na hlavě osvětloval střelbu neuronů, když se myši volně pohybovaly v jejich přirozeném prostředí.
Po dobu 10 minut byla každá myš umístěna do tří krabic, které byly jedinečné z hlediska vůně, tvaru, osvětlení a podlahy. Týdenně časově oddělené umístění v prvním a druhém poli. Pouze pět hodin dělilo čas strávený ve druhém a třetím poli, kde myš později dostala malý šok do nohy.
O dva dny později vědci vrátili každou myš do všech tří polí. Jak se dalo očekávat, myši ztuhly strachem, když rozpoznaly vnitřek třetí krabice.
Co se však stalo poté, bylo podle výzkumníků překvapením.
"Myš také zamrzla ve druhé krabici, kde nedošlo k žádnému šoku," poznamenala Silva. "To naznačuje, že myš přenesla svou paměť šoku ve třetím poli do své zkušenosti ve druhém poli o pět hodin dříve."
Když Silva a Cai zkoumali mozek myší, nervová aktivita potvrdila jejich hypotézu.
"Stejné mozkové buňky, které zaznamenávaly šok myši ve třetím poli, také zakódovaly jeho paměť druhého pole o několik hodin dříve," řekl Cai. "Viděli jsme o 20 procent více překrytí nervových obvodů, které zaznamenávaly zážitky zvířete do vzpomínek, které se odvíjely blíže v čase."
"Vzpomínky se vzájemně propojily v tom, jak byly kódovány a uloženy mozkem, takže vyvolání jedné paměti spustilo vyvolání jiné paměti související v čase," vysvětlila dále Silva.
Na základě dřívějšího zjištění Silvy věděl výzkumný tým, že buňka s největší pravděpodobností zakóduje paměť, když je vzrušená a připravená ke střelbě. Neurologové tento stav označují jako vzrušivost.
"Vznětlivý mozek je již zahřátý," řekla Silva. "Je to jako protáhnout svaly před cvičením nebo vytáhnout motor automobilu před jízdou."
Vědci předpokládali, že stárnutí oslabuje schopnost neuronů plně se vzrušovat, a provedli podobný experiment u myší středního věku. Každou z myší zavedli do dvou boxů s pětihodinovým odstupem a do druhého boxu udělali šok nohou.
Když o dva dny vrátili zvířata do boxů, výsledky byly jasné.
"Starší myši ztuhly pouze v krabici, kde dostaly šok," prozradil Cai. "Nereagovali v první krabici."
Použitím miniskopů se potvrdilo, že mozek starších myší tyto dvě paměti nespojil. Každá paměť byla kódována na svém vlastním nervovém obvodu.
Tým se dále zaměřil na posílení schopnosti starších myší spojovat vzpomínky. Před zavedením myší do prvního boxu Cai použil biologický nástroj k excitaci neuronů v části hipokampu - paměťového centra mozku.
Stimulovala stejné buňky před umístěním myší do prvního boxu a druhého boxu, kde o dva dny později dostaly šok nohou.
"Důkaz v pudinku dorazil, když jsme znovu zavedli myši středního věku do první krabice," řekla Silva."Zvířata ztuhla - nyní spojili šok, který se stal ve druhé krabici, s první." To naznačuje, že zvýšená excitabilita zvrátila jejich neschopnost spojovat vzpomínky související s věkem. “
Cai a Silva hlásí, že nyní testují účinek léku schváleného FDA na schopnost myší středního věku spojovat vzpomínky.
Zdroj: Kalifornská univerzita v Los Angeles
