Nesen veikts pētījums, ko vadīja Dr Thomas Ryan no Dublinas Trīsvienības koledža Viņa neirozinātnieku komanda atklāja jaunus ieskatus smadzeņu mācīšanās mehānismos. Pētījums tika publicēts žurnālā Pašreizējā bioloģijaTas atklāj, ka mācīšanās ietver jaunu saziņas modeļu veidošanos starp konkrētām engramma šūnām dažādos smadzeņu reģionos.
Mūsu smadzenes pastāvīgi pielāgojas un mainās, iekļaujot jaunu informāciju no mūsu ikdienas pieredzes. Šis nepārtrauktais mācīšanās un atmiņas veidošanas process zinātniekus jau sen ir interesējis.
Atmiņas engrammu šūnas
Dr Ryan pētījumi koncentrējas uz izpratni par to, kā šī pieredze maina mūsu neironus, ļaujot mums veidot jaunas atmiņas. Šī procesa atslēga ir “engrammas” identificēšana, izmaiņas smadzenēs, kas glabā atmiņu.
“Atmiņas engrammas šūnas ir smadzeņu šūnu grupas, kuras aktivizē īpaša pieredze un kuras mainās, lai integrētu informāciju un tādējādi saglabātu to mūsu smadzenēs,” skaidroja vadošā autore Klāra Ortega de Sanluisa, Raiena laboratorijas pēcdoktorantūras pētniece.
“Šo atmiņu “pamatelementu” atkārtota aktivizēšana noved pie ar tiem saistītās īpašās pieredzes atsaukšanas. Jautājums ir, kā engrammas glabā nozīmīgu informāciju par pasauli?”
Pētījuma fokuss
Lai izpētītu šo jautājumu, pētnieki izmantoja mācību paradigmu, kurā dzīvnieki iemācījās identificēt un saistīt dažādus kontekstus, kas bija līdzīgi viens otram.
Eksperti ir izmantojuši ģenētiskas metodes, lai iezīmētu divas dažādas engram šūnu kopas smadzenēs divām atsevišķām atmiņām. Pēc tam viņi uzraudzīja jaunu savienojumu veidošanos starp šīm engramma šūnām, kad notika mācīšanās.
Optoģenētika, tehnoloģija, kas kontrolē smadzeņu šūnu darbību ar gaismu, ir izmantota, lai pierādītu, ka šie jaunizveidotie savienojumi ir nepieciešami mācībām.
Jauni ieskati mācībās
Pētījumā tika identificēts molekulārs mehānisms, kas sinapsē ietver noteiktu proteīnu, kas regulē saziņu starp engramma šūnām.
Šis pētījums sniedz tiešus pierādījumus tam, ka sinaptisko vadu izmaiņas starp engramma šūnām ir potenciāls atmiņas uzglabāšanas mehānisms smadzenēs.
studiju nozīme
Komentējot šo atklājumu nozīmīgumu, Dr Ryan teica: “Izpratne par šūnu mehānismiem, kas ļauj mācīties, palīdz mums ne tikai saprast, kā veidojas jaunas atmiņas vai tiek pārveidotas jau esošās, bet arī paplašina mūsu zināšanas, lai atraisītu jaunas atmiņas. veidojas.” Smadzeņu darbība un mehānismi, kas tai nepieciešami ideju un informācijas apstrādei.
“21. gadsimta neirozinātnē daudziem no mums patīk domāt, ka atmiņas tiek glabātas engrammas šūnās vai to apakškomponentos. Šis pētījums apgalvo, ka tā vietā, lai meklētu informāciju šūnās vai šūnās, mums vajadzētu meklēt informāciju starp šūnām un ka mācīšanās var Tas darbojas, mainot smadzeņu elektroinstalācijas shēmu — mazāk kā dators un vairāk kā izsmalcināta skulptūra. Citiem vārdiem sakot, engramma nav šūnā; “šūna ir engrammā,” viņš secināja.
Mācību un atmiņas šūnas un engrammas
Engram šūnas, kā minēts iepriekš, bieži sauc par atmiņas pēdām. Tas ir galvenais jēdziens, lai izprastu, kā smadzenes kodē, uzglabā un izgūst atmiņas.
Zinātnieki identificē šīs šūnas kā fizisko atmiņu iemiesojumu smadzeņu neironu tīklā. Kad mēs iemācāmies kaut ko jaunu, rodas specifiski smadzeņu darbības modeļi, kas izraisa izmaiņas noteiktos neironos, kas kļūst par engramma šūnām.
Engrammu šūnu veidošanās
Engram šūnu veidošanās sākas ar kaut kā jauna apgūšanu vai izmēģināšanu. Šis process, kas pazīstams kā kodēšana, ietver dažādas smadzeņu zonas, īpaši hipokampu deklaratīvām atmiņām un amigdalu emocionālām atmiņām.
Kodēšanas procesa laikā sinaptiskie savienojumi starp neironiem nostiprinās, padarot lielāku iespējamību, ka šie neironi nākotnē darbosies kopā. Šī parādība, kas balstās uz principu “neironi, kas šauj kopā, savienojas viens ar otru”, ir engrammas šūnu veidošanās pamatā.
Engram šūnas un atmiņas krātuve
Kad engrammas šūnas ir izveidotas, tām ir izšķiroša loma atmiņas saglabāšanā un izguvē. Tie atspoguļo fiziskās un ķīmiskās izmaiņas smadzenēs, kas atbilst noteiktai atmiņai. Kad mēs cenšamies atgūt atmiņu, smadzenes atkārtoti aktivizē to pašu neironu aktivitātes modeli, kas bija atmiņas kodēšanas laikā, efektīvi “izgaismojot” ar šo atmiņu saistītās engrammas šūnas.
Engram šūnas un mācīšanās
Mācīšanās ietver pastāvīgu engrammu šūnu veidošanos un pārveidošanu. Katra jauna informācija vai prasme, ko mēs iegūstam, rada jaunas engrammas šūnas vai maina esošās. Šis engram šūnu dinamiskais raksturs ir galvenais to lomai mācībās. Tas nav statisks, bet pielāgojas un mainās, mums turpinot mācīties un laika gaitā attīstoties atmiņām.
Īsāk sakot, engram šūnas ir mācīšanās un atmiņas veidošanas procesa pamatā. Tas atspoguļo smadzeņu ievērojamo spēju kodēt, uzglabāt un izgūt milzīgu informācijas daudzumu. Izpratne par to, kā darbojas engrammas šūnas, ne tikai atklāj atmiņas noslēpumus, bet arī paver iespējamos veidus, kā ārstēt ar atmiņu saistītus traucējumus.
—
Tāpat kā tas, kas tu esi lasa? Abonējiet mūsu biļetenu, lai iegūtu aizraujošus rakstus, ekskluzīvu saturu un jaunākos atjauninājumus.
—
Apmeklējiet mūs EarthSnap — bezmaksas lietotnē, ko jums piedāvā Ēriks Ralls un Earth.com.
