ИД-ови студије миша Како мозак временом повезује сећања

Користећи минијатурни микроскоп, неурознанственици са Калифорнијског универзитета у Лос Анђелесу (УЦЛА) идентификовали су код мишева како мозак временом повезује различита сећања.

И док старење слаби ове везе, истраживачи кажу да су осмислили начин за средовечни мозак да поново повеже одвојена сећања.

Налази објављени у Природа, сугеришу могућу интервенцију за људе који пате од старосних проблема са памћењем, према истраживачима.

„До сада су се неуронаучници фокусирали на то како мозак ствара и чува појединачна сећања“, рекао је главни истражитељ др. Алцино Силва, професор неуробиологије на Медицинском факултету Давид Геффен на УЦЛА. "Желели смо да истражимо како мозак повезује две успомене и да ли проток времена утиче на снагу везе."

„У стварном свету се сећања не дешавају изоловано“, додала је прва ауторка др. Денисе Цаи, истраживач у Силвиној лабораторији. „Наша прошла искуства утичу на стварање нових успомена и помажу нам да предвидимо шта можемо очекивати и доносимо утемељене одлуке у будућности.“

У свом експерименту, неуронаучници су испитивали код младих и средовечних мишева да ли је мозак повезао успомене на искуства раздвојена за пет сати у односу на седам дана.

Да би то постигли, користили су минијатурни микроскоп, назван Минископ, који су развили неуронаучници УЦЛА др. Пеиман Голсхани, Баљит Кхакх и Силва уз финансирање од председничке БРАИН иницијативе и Геффен школе.

Моћна камера микроскопа омогућила је научницима да завире у мозак младих мишева и посматрају њихове ћелије на делу. Сићушни микроскоп постављен на главу осветљавао је неуроне који су пуцали док су се мишеви слободно кретали у свом природном окружењу.

По 10 минута, сваки миш је смештен у три кутије, све јединствене у погледу мириса, облика, осветљења и пода. Недељно време одвојено је одвајање у прво и друго поље. Само пет сати делило је време проведено у другој и трећој кутији, где је миш касније добио мали шок у стопалу.

Два дана касније, истраживачи су вратили сваког миша у све три кутије. Као што се и очекивало, мишеви су се следили од страха кад су препознали унутрашњост треће кутије.

Међутим, оно што се даље догодило, изненадило је, према истраживачима.

„Миш се такође смрзнуо у другој кутији, где се није догодио шок“, приметила је Силва. „То сугерише да је миш пет сати раније пренио своје сећање на шок у трећој кутији на своје искуство у другој кутији.“

Када су Силва и Цаи испитивали мозак мишева, нервна активност је потврдила њихову хипотезу.

"Исте мождане ћелије које су забележиле шок миша у трећој кутији такође су кодирале његово сећање на другу кутију неколико сати раније", рекао је Цаи. „Видели смо 20 одсто више преклапања у неуронским круговима који су бележили животињска искуства у сећањима која су се временом одвијала ближе.“

„Успомене су постале међусобно повезане како их је мозак кодирао и чувао, тако да је опозив једне меморије покренуо опозив друге меморије повезане временом“, објаснио је Силва даље.

На основу ранијег открића Силве, истраживачки тим је знао да ћелија највероватније кодира меморију када је узбуђена и спремна за пуцање. Неурознанственици ово стање називају ексцитабилношћу.

„Узбудљиви мозак је већ загрејан“, рекао је Силва. „То је попут истезања мишића пре вежбања или окретања мотора аутомобила пре вожње.“

Сумњајући да старење слаби способност неурона да у потпуности побуде, истраживачи су спровели сличан експеримент на средовечним мишевима. Увели су сваког од мишева у две кутије, у размаку од пет сати, и у другу кутију извршили шок ногом.

Када су два дана касније вратили животиње у боксеве, резултати су били јасни.

„Старији мишеви смрзнули су се само у кутији у којој су доживели шок“, открио је Цаи. „Нису реаговали у првој кутији.“

Коришћењем Минископа потврђено је да мозак старијих мишева није повезао две успомене. Свака меморија је кодирана у свом неуронском колу.

Следећи тим се фокусирао на јачање способности старијих мишева да повезују сећања. Цаи је биолошким алатом побудио неуроне у делу хипокампуса - меморијског центра мозга - пре него што је увео мишеве у прву кутију.

Стимулисала је исте ћелије пре него што је ставила мишеве у прву и другу кутију, где су два дана касније доживели шок стопала.

"Доказ у пудингу стигао је када смо средњу старост мишева вратили у прву кутију", рекао је Силва.„Животиње су се смрзле - сада су повезале шок који се догодио у другој кутији са првим. То сугерише да је повећана ексцитабилност преокренула њихову старосну неспособност да повежу сећања. “

Цаи и Силва извештавају да сада тестирају утицај лека који је одобрила ФДА на способност средовечних мишева да повежу сећања.

Извор: Калифорнијски универзитет, Лос Анђелес