Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Μακροχρόνια μνήμη αποθηκευμένη στον φλοιό

Anonim

Οι μνήμες «όπου» και «πως» κωδικοποιούνται σε ένα νευρικό σύστημα είναι μια από τις πιο δύσκολες ερωτήσεις στη βιολογική έρευνα. Ο σχηματισμός και η ανάκληση συλλεκτικών μνημών είναι απαραίτητη για μια ανεξάρτητη ζωή. Ο ιππόκαμπος έχει από καιρό θεωρηθεί ως κέντρο στον εγκέφαλο για τη μακροπρόθεσμη αποθήκευση χωρικών συσχετίσεων. Τώρα, ο Mazahir T. Hasan στο Ινστιτούτο Ιατρικών Ερευνών Max Planck και ο José Maria Delgado-Garcìa στο Πανεπιστήμιο Pablo de Olavide της Σεβίλλης της Ισπανίας ήταν σε θέση να παράσχουν τα πρώτα πειραματικά στοιχεία ότι μια συγκεκριμένη μορφή μνημονίων συσχετίζεται με την εγκεφαλική του φλοιού και δεν εντοπίζεται στον ιππόκαμπο όπως περιγράφεται στα περισσότερα βιβλία νευροεπιστήμης. Η νέα μελέτη είναι ένας εναλλάκτης παιχνιδιών, δεδομένου ότι υποδηλώνει έντονα ότι τα κυκλώματα του κινητικού φλοιού, και όχι ο ιππόκαμπος, χρησιμοποιούνται ως αποθήκευση μνήμης.

διαφήμιση


Ο Henry Molaison, γνωστός ευρέως ως HM, είναι ένα διάσημο όνομα στην έρευνα μνήμης. Μεγάλα τμήματα του ιππόκαμπου της Αμερικής - η περιοχή του εγκεφάλου που είναι ένα σημαντικό στοιχείο στις διαδικασίες μάθησης και μνήμης - απομακρύνθηκαν τη δεκαετία του 1950 σε μια προσπάθεια να θεραπευθούν οι επιληπτικές κρίσεις. Στη συνέχεια υπέστη σοβαρές απώλειες μνήμης και δεν ήταν πλέον σε θέση να θυμηθεί σχεδόν τίποτα νέο που είχε μάθει. Οι περισσότεροι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο ιππόκαμπος είναι ο τόπος της μακροχρόνιας μνήμης.

Ωστόσο, η έκταση της εγκεφαλικής βλάβης του HM προφανώς υποεκτιμήθηκε, καθώς άλλες περιοχές εκτός από τον ιππόκαμπο απομακρύνθηκαν ή υπέστησαν βλάβη στη χειρουργική επέμβαση. Οι ερευνητές από τη Χαϊδελβέργη και τη Σεβίλλη έχουν επομένως διερευνήσει τη μαθησιακή συμπεριφορά των γενετικά τροποποιημένων ποντικών στους οποίους οι υποδοχείς NMDA απενεργοποιούνται μόνο στον εγκεφαλικό φλοιό του κινητήρα. Οι υποδοχείς NMDA δεσμεύουν το γλουταμικό νευροδιαβιβαστή στις συνάψεις και ενεργοποιούνται όταν πολλά σήματα τροφοδοτούνται ταυτόχρονα σε μία σύναψη. Είναι τα κεντρικά μοριακά στοιχεία των διαδικασιών μάθησης, που εμπλέκονται στην αύξηση ή μείωση της μετάδοσης των σημάτων στις συνάψεις.

Όπως δείχνει η νέα μελέτη, στον κινητικό φλοιό αυτή η λεγόμενη συναπτική πλαστικότητα δεν λειτουργεί πλέον χωρίς τους υποδοχείς NMDA. Οι επιστήμονες ήταν έτσι σε θέση να αποκλείσουν τον ιππόκαμπο ή άλλες περιοχές ως αιτία για τις παρατηρήσεις τους. Με βάση τα νέα ευρήματα, είναι ο εγκεφαλικός φλοιός, όχι ο ιππόκαμπος που είναι ο χώρος αποθήκευσης για ορισμένες μορφές μνήμης.

Στις δοκιμασίες συμπεριφοράς, που ονομάζεται κλινική δοκιμή, τα ζώα με και χωρίς υποδοχείς NMDA στον πρωτογενή κινητικό φλοιό έπρεπε να μάθουν να συνδέουν έναν τόνο με ένα επακόλουθο ηλεκτρικό ερέθισμα του βλεφάρου. Αυτή η σύνδεση δύο αισθητηρίων εισόδων περιλαμβάνει την παρεγκεφαλίδα που συντονίζει τις απαραίτητες κινήσεις, καθώς και τον ιππόκαμπο και τον εγκεφαλικό φλοιό, τα οποία είναι σημαντικά κέντρα μνήμης και μνήμης. "Μετά από μια φάση εκμάθησης, το αντανακλαστικό των ζώων είναι να κλείνουν το μάτι τους όταν ακούνε μόνο τον τόνο .. Χωρίς υποδοχείς NMDA στον πρωτεύοντα εγκεφαλικό φλοιό του κινητήρα, τα γενετικά τροποποιημένα ποντίκια από την άλλη πλευρά δεν μπορούν να θυμηθούν τη σύνδεση μεταξύ του τόνου και των ηλεκτρικών ερεθισμάτων και επομένως κρατούν τα μάτια τους ανοιχτά παρά τον τόνο, "εξηγεί ο Mazahir T. Hasan του Ινστιτούτου Ιατρικών Ερευνών Max Planck.

Οι ερευνητές συμπλήρωσαν έτσι τα ευρήματα των συναδέλφων τους που εδρεύουν στη Χαϊδελβέργη ότι ο ιππόκαμπος δεν είναι η έδρα της μνήμης. Τον Ιούλιο του 2012, ο Rolf Sprengel και ο Peter Seeburg από το Ινστιτούτο Ιατρικών Ερευνών Max Planck ανακάλυψαν ότι τα ποντίκια χωρίς υποδοχείς NMDA στον ιππόκαμπο είναι ακόμα αρκετά ικανά για μάθηση. "Πιστεύουμε τώρα ότι ο ιππόκαμπος παρέχει τα απαραίτητα περιβαλλοντικά στοιχεία που μεταδίδονται στον φλοιό, όπου συμβαίνουν εξαρτώμενες από τη μάθηση ενώσεις. Έτσι, οι μνήμες αποθηκεύονται σε διάφορες θέσεις του εγκεφαλικού φλοιού σε μακροπρόθεσμη βάση" εξηγεί ο Hasan.

Τα ευρήματα των Hasan και Delgado-Garcìa αντιπροσωπεύουν έτσι μια μεταβολή της έρευνας στην μνήμη, καθώς καθιστούν σαφές ότι ο εγκεφαλικός φλοιός είναι η περιοχή του εγκεφάλου όπου οι συνδέσεις μνήμης συνδέονται και αποθηκεύονται - όχι ο ιππόκαμπος. Μια προηγμένη και λεπτομερής γνώση των μηχανισμών για την απόκτηση, ενοποίηση και ανάκληση των συσχετίσεων στον εγκέφαλο αποτελεί προϋπόθεση για μια θεραπευτική αντιμετώπιση των καταστρεπτικών αποτελεσμάτων της απώλειας μνήμης σε διάφορες νευρολογικές παθήσεις, όπως η αμνησία, η νόσος του Alzheimer και η άνοια .

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από την Max-Planck-Gesellschaft . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Mazahir T. Hasan, Samuel Hernández-González, Godwin Dogbevia, Mario Treviño, Ilaria Bertocchi, Agnes Gruart, José M. Delgado-García. Ο ρόλος των NMDA υποδοχέων του κινητικού φλοιού στην εξαρτώμενη από τη μάθηση συναπτική πλαστικότητα των ποντικών που συμπεριφέρονται . Nature Communications, 2013; 4 DOI: 10.1038 / ncomms3258