Hvordan holder hjernen på likt, men lignende minnene?


Hvordan holder hjernen på likt, men lignende minnene?

Å finne oss å rakke hjernen vår første på mandag morgen, prøver å huske hvor vi setter bilnøklene, er ikke uvanlig frustrasjon. Når disse nøklene til slutt blir funnet, har vi hippocampus å takke for.

Hippocampus er en region i hjernen som er ansvarlig for lagring og gjenvinning av minner fra forskjellige steder, inkludert det uvanlige stedet hvor bilnøklene gjemte seg.

Forskere ved Salk Institute for Biological Sciences har oppdaget hvordan hjernen er i stand til å lagre og hente data fra alle de utrolig rike og komplekse miljøene vi navigerer hver dag.

Fred H. Gage og team har funnet ut hvordan Dentate gyrus , En delregion av hippocampus, bidrar til å lagre minner om lignende men forskjellige hendelser og miljøer separat. De rapporterte sine funn i eLife , 20. mars 2013-utgave.

Deres funn, som gir oss en bedre forståelse av hvordan hjernen lagrer og skiller mellom separate minner, kan også hjelpe eksperter til å identifisere hvordan Alzheimers sykdom og andre nevrodegenerative sykdommer undergraver disse evnene.

Hippocampus (sett fra bunn) har to hoveddeler: Dentate Gyrus og Ammons Horn

Fred Gage, seniorforfatter på papiret og Vi og John Adler Stol for forskning om aldersrelatert nevrogenerativ sykdom hos Salk, sa:

"Hver dag må vi huske de subtile forskjellene mellom hvordan det er i dag, versus hvordan de var i går - fra hvor vi parkerte bilen til hvor vi dro vår mobiltelefon. Vi fant hvordan hjernen gjør disse forskjellene ved å lagre separate" opptak "av Hvert miljø i dentate gyrus."

Hva er "Pattern Separation"?

Mønsterdeparasjon Er prosessen med å ta komplekse minner og omdanne dem til representasjoner som er mindre sannsynlig å være forvirrede.
  • Hva skal skje i teorien - Ifølge beregningsmodeller av hjernefunksjon hjelper dentent gyrus mennesker å utføre hukommelsesseparasjon ved å skyte opp forskjellige grupper av nevroner når et dyr er i forskjellige miljøer.
  • Hva skjer i laboratorieeksperimenter - Tidligere laboratorieundersøkelser viste imidlertid at de samme populasjonene av nevroner i dentate gyrus er aktive i forskjellige miljøer. De skiller nye omgivelser ved å endre hastigheten der elektriske impulser sendes.
Denne uenigheten mellom teoretiske spådommer (hvilke beregningsmodeller tyder på) og laboratorieeksperimenter har forvirret nevrologer og gjort det mye mer utfordrende å forstå minneformasjon og gjenfinning.

Gage og team satt ut for å komme til bunnen av denne uenigheten. De sammenliknet hvordan musens dentate gyrus fungerte i forhold til CA1, en annen region i hippocampus. De spores aktiviteten til nevroner på flere tidspunkter ved hjelp av laboratorieteknikker.

  • Episode 1 - forskerne fjernet musene fra sitt opprinnelige kammer og plasserte dem i en ny slik at de kunne lære om et nytt miljø. De registrerte hvilke neuroner i hippocampusen som var aktive da musene svarte på sitt nye miljø. Musene ble deretter plassert tilbake i sitt opprinnelige kammer.
  • Episode 2 - senere var musene enten:

    - plassert tilbake i det samme nye kammeret, og Deres minne tilbakekalling ble målt

    - plassert i et litt annet kammer til den nye, Å måle diskriminering

Forskerne merket også de aktive etikettene i episode 2 for å avgjøre om nevronene som ble aktivert i episode 1 ble brukt på samme måte for tilbakekalling og diskriminering av små forskjeller mellom de to miljøene.

Dentate gyrus og CA1 delregioner fungerte annerledes

Forskerne fant at dentale gyrus- og CA1-subregioner ikke fungerte det samme da de sammenlignet nevrale aktivitet under episode 1 og episode 2.
  • I CA1 - De samme nevronene ble aktive i episode 1 (læringsepisoden) og episode 2 (når minnene ble hentet).
  • Den dentate gyrus - forskjellige grupper av celler var aktive under episode 1 og episode 2. Teamet fant også at forskjellige celler var aktive da de ble utsatt for det litt forskjellige nye kammeret.
Wei Deng, en Salk postdoktoral forskning og første forfatter på papiret, sa: "Dette funnet støttet prediksjonene av teoretiske modeller som forskjellige grupper av celler blir aktivert under eksponering for lignende, men forskjellige miljøer. Dette står i kontrast til funnene fra tidligere laboratoriestudier, Muligens fordi de så på forskjellige subpopulasjoner av nevroner i dentate gyrus."

Ifølge Salk-forskernes funn, som husker et minne, som det på mandag morgenen når vi prøver å huske hvor våre bilnøkler er, involverer ikke alltid de samme nevronene som reaktiveres.

Forfatterne skrev:

"Viktigere, resultatene indikerer at dentate gyrus utfører mønstreseparasjon ved å bruke forskjellige populationer av celler til å representere liknende, men ikke-identiske minner. Funnene bidrar til å klargjøre mekanismer som understøtter minneformasjon og kaste lys på systemer som er forstyrret av skader og Sykdommer i nervesystemet. "

I fjor rapporterte MIT-forskere i tidsskriftet Natur At minner bor i bestemte hjerneceller. Ved å bare aktivere en liten brøkdel av disse cellene, kan et menneske huske en hel minnehendelse. Dette vil forklare hvorfor vi for eksempel kan huske barndomsminner fra visse lukter vi elsket som barn.

Thorium. (Video Medisinsk Og Faglig 2020).

§ Problemer På Medisin: Medisinsk praksis