Korinio atminties pagrindo modeliavimas

„Salk“ instituto mokslininkai sukūrė naują atminties modelį, kuris paaiškina ląstelių mechanizmus, atsakingus už pasirinktų prisiminimų išlaikymą praėjus kelioms valandoms po įvykio.

Ši nauja paradigma suteikia išsamesnį vaizdą apie tai, kaip veikia atmintis, ir gali padėti tirti tokius sutrikimus kaip Parkinsono, Alzheimerio liga, potrauminis stresas ir mokymosi sutrikimai.

"Ankstesni atminties modeliai buvo pagrįsti greito aktyvumo modeliais", - sakė Terry Sejnowski, daktaras, Salko Franciso Cricko kėdės savininkas ir Howardo Hugheso medicinos instituto tyrėjas.

„Naujasis mūsų atminties modelis leidžia per kelias valandas, o ne akimirkas integruoti patirtį.“

Per pastaruosius kelis dešimtmečius neuromokslininkai daug atskleidė, kaip saugomi ilgalaikiai prisiminimai.

Reikšmingiems įvykiams - pavyzdžiui, šuniui įkandus - aktyvuotose smegenų ląstelėse greitai susidaro daug baltymų, kad būtų sukurti nauji prisiminimai. Kai kurie iš šių baltymų užtrunka keletą valandų tam tikrose konkrečių neuronų vietose, kol suskaidomi.

Ši biocheminių įvykių serija leidžia mums prisiminti svarbias detales apie tą įvykį - pavyzdžiui, šuns įkandimo atveju, kuris šuo, kur jis buvo, jei jam reikėjo apsilankyti skubios pagalbos skyriuje ir pan.

Viena problema, su kuria susidūrė mokslininkai, modeliuodami atminties saugyklą, paaiškina, kodėl tame vienos ar dviejų valandų lange aiškiai atsimenamos tik atrankinės detalės, o ne viskas.

Įtraukdamas ankstesnės literatūros duomenis, Sejnowski ir pirmasis autorius Cianas O'Donnellas, Ph.D., Salko doktorantas, sukūrė modelį, kuris sujungia išvadas iš atminties molekulinių ir sisteminių stebėjimų, kad paaiškintų, kaip ši viena ar dvi valandos veikia atminties langas.

Žurnale buvo paskelbtas naujos sistemos paaiškinimas Neuronas.

Naudodamiesi skaičiavimo modeliavimu, O’Donnellas ir Sejnowskis rodo, kad, nepaisant to, kad tam tikroje grandinėje daugeliui neuronų yra prieinami baltymai, prisiminimai išsaugomi, kai vėlesni įvykiai suaktyvina tuos pačius neuronus kaip ir pradinis įvykis.

Mokslininkai nustatė, kad baltymų erdvinė padėtis tiek specifiniuose neuronuose, tiek konkrečiose vietose aplink šiuos neuronus numato, kokie prisiminimai įrašomi. Ši erdvinio modeliavimo sistema sėkmingai numato atminties išlaikymą kaip matematinę laiko ir vietos sutapimo funkciją.

"Vienas dalykas, kurį daro šis tyrimas, yra susieti tai, kas džiugina atminties formavimuisi ląstelių lygmenyje, su sistemų lygiu", - sako O’Donnellas.

„Kad laiko langas yra svarbus, jau buvo nustatyta; mes išsiaiškinome, kaip turinys taip pat galėtų nustatyti, ar prisiminimai buvo prisimenami, ar ne. Mes įrodome, kad idėjų rinkinys yra nuoseklus ir pakankamas, kad ką nors paaiškintų realiame pasaulyje “.

Naujasis modelis taip pat suteikia potencialų pagrindą suprasti, kaip sapnų metu apdorojami apibendrinimai iš prisiminimų.

Nors apie miegą dar daug kas nežinoma, tyrimai rodo, kad svarbūs dienos prisiminimai dažnai perduodami per smegenis, perkeliami iš laikino saugojimo hipokampe į ilgesnį saugojimą žievėje.

Mokslininkai stebėjo didžiąją dalį šios atminties formavimosi miego metu. Tačiau mažai žinoma apie tai, ar sapnų metu atliekama atminties pakuotė ar jos konsolidavimas.

Naujajame tyrime O’Donnello ir Sejnowskio modelis rodo, kad sapnų metu tam tikras atminties išlaikymas įvyksta.

"Miego metu pertvarkoma atmintis - sustiprinate kai kuriuos prisiminimus ir pametate tuos, kurių jums nebereikia", - sako O'Donnellas.

"Be to, žmonės miegodami išmoksta abstrakcijų, tačiau nebuvo idėjos, kaip apibendrinimo procesai vyksta neuroniniu lygiu."

Taikydami savo teorines išvadas dėl sutapimo veiklos per vieną ar dvi valandas, jie pateikė teorinį modelį, kaip atminties abstrakcijos procesas gali veikti miego metu.

Šaltinis: Salk institutas