Izguba spomina je značilna za različna stanja, med katerimi prevladujejo demence (predvsem Alzheimerjeva bolezen). Pogosto spremlja nezgodno poškodbo glave.
Precesijo nadzorujejo theta valovi
Pred približno desetletjem so pri podganah odkrili skupino nevronov, ki so jih poimenovali “časovni nevroni”. Imajo edinstveno vlogo pri snemanju dogodkov, kar omogoča možganom, da pravilno označijo vrstni red dogajanja v spominu. Nahajajo se v hipokampusu in kažejo značilen vzorec aktivnosti, pojasnjuje dr. Bradley Lega, izredni profesor nevrološke kirurgije na UTSW in višji avtor študije, objavljene v PNAS. S ponavljanjem zaporedja časovni nevroni omogočajo možganom, da se organizirajo, ko se zgodijo različni dogodki, pravi Lega. Proces, znan kot precesija, nadzorujejo theta možganski valovi (njihova frekvenca je 5 Hz).
Časovni nevroni pri ljudeh
Lega in ekipa so raziskali, ali imajo časovne nevrone tudi ljudje. Preučili so delovanje možganov ljudi z epilepsijo pred in po operaciji za odstranitev poškodovanih delov možganov, ki sprožajo napade. Prej jim namestijo elektrode, ki kirurgom pomagajo natančno prepoznati žarišča napadov in so tudi dragoceni vir informacij o notranjem delovanju možganov.
Med snemanjem električne aktivnosti hipokampusa v možganih je 27 prostovoljcev izvajalo različne naloge. Ena od njih je bila, da so si v 30 sekundah morali zapomniti 12 besed. V naslednjih 30 sekundah so jih poskusili ponoviti. Vsako besedo so morali povezati s seznamom, katerega del je bila – kar je ekipi omogočilo spremljanje časovnih nevronov. Ugotovili so, da je njihova aktivacija povezana s tem, kako dobro so posamezniki povezoval besede v skupine. “Časovni nevroni so kot lepilo, ki združuje spomine na različne dogodke v našem življenju,” pravi Lega.
Nevroni se prožijo zaporedoma
V drugi študiji so pod vodstvom Brada Pfeifferja preiskovali celice hipokampusa. “Že dolgo vemo, da se nevroni pri živalih, ki se premikajo po določeni pot, prožijo zaporedoma – podobno kot časovni nevroni, ki se aktivirajo po vrstnem redu časovnih dogodkov,” pojasnjuje Pfeiffer, profesor nevroznanosti iz medicinskega centra UT Southwestern.
Virtualno zaznavanje bodoče lokacije
Ko podgane aktivno raziskujejo okolje, se nevroni organizirajo v “mini zaporedja”, ki predstavljajo virtualno zaznavanje lokacij pred živaljo. Ta “skeniranja” prostora se zgodijo približno 8 do 10 krat na sekundo in so možganski mehanizem za napovedovanje takojšnjih prihajajočih dogodkov ali izidov. Ko podgane prenehajo teči, se nevroni predvajajo predhodne izkušnje v obratni smeri. “Vemo, da so dogodki “povratnega predvajanja” pomembni za oblikovanje spomina. Ni pa nam bilo jasno, kako je hipokampus lahko ustvaril takšna zaporedja. Dejansko je veliko študij pokazalo, da bi morale izkušnje krepiti zaporedja (z namenom “gledanja naprej”) in oslabiti dogodke povratnega predvajanja,” pravi Pfeiffer.
Preklapljanje vsakih nekaj milisekund
Pfeiffer in ekipa so možgane podgan opremili z elektrodami, nato pa jim omogočili raziskovanje dveh različnih krajev: kvadratne arene in dolge, ravne proge. Da bi jih spodbudili k gibanju, so na različne kraje postavili vodnjake s čokoladnim mlekom. Nato so analizirali aktivnost celic v hipokampusu. “Ugotovili smo, da ko so se živali premikale naprej, so njihovi možgani ves čas preklapljali med pričakovanjem, kaj se bo zgodilo, in priklicem tega, kar se je pravkar zgodilo. Vsaka sekvenca je trajala le nekaj milisekund,” pojasnjuje Pfeiffer. Prepričan je, da se tudi pri ljudeh dogaja nekaj podobnega. Ugotovitve bi lahko prinesla nova razumevanja delovanja možganov in omogočila razvoj boljših načinov zdravljenja izgube spomina.
Objavo v celoti najdete TUKAJ.
