Naukowcy z amerykańskiego Instytutu Picowera ds Uczenia i Pamięci stwierdzili w raporcie opublikowanym 7 lipca 2007 w internetowym wydaniu magazynu "Science", że po raz pierwszy zidentyfikowali mechanizm neuronowy pozwalający nam szybko rozróżniać podobne, lecz różne miejsca. Odkrycie pomaga wyjaśnić powstawanie uczucia déjá-vu.
Praca może doprowadzić do wynalezienia sposobu leczenia zaburzeń pamięci, takich jak zamieszanie i dezorientacja, które męczą niektórych starszych ludzi, którzy mają problem z rózróżnieniem różnych, lecz podobnych do siebie miejsc i doświadczeń.
Formowanie wspomnień z miejsc i kontekstów dziejących się wydarzeń uruchamia część mózgu zwaną hipokampem. Współautor badania, Susumu Tonegawa, profesor biologii i neurologii, badał wra z kolegami z instytutu, w jaki sposób każdy z trzech podregionów hipokampa - zakręt zębaty, CA1 i CA3 - współdziała przy różnych aspektach uczenia się i zapamiętywania.
Tonegawa, badacz z Instytutu Medycznego Howarda Huggesa i częsty podróżnik, opisał swoje okazyjne doświadczenie znajdowania się w nowym mieście postu lotniczego. "Doświadczenie występowało z powodu podobieństwa różnych urządzeń - bramek, krzeseł, kasowników - które na wszystkich lotniskach wyglądają podobnie", mówi Tonegawa. "A to tylko z powodu szukania unikalnych obiektów, dzięki którym można zidentyfikować konkretne lotnisko".
"W tym badaniu ujawniliśmy, że uczenie się w zakręcie zębatym jest decydujące dla szybkiego rozpoznawania i utrwalania małych różnic, czyniących każde miejsce unikalnym", mówi Tonegawa.
Prócz Tonegawy, wśród autorów raportu znaleźli się naukowiec z Instytutu Picowera Thomas J. McHugh, dawny postdoktorancki asystent Matthew W. Jones, stypendysta i profesor Instytutu Picowera Matthew A. Wilson oraz ich koledzy z Uniwersytetu Kalifornii i Los Angeles oraz z Centrum Medycznego w Bostonie.
Nakładając odbitki
W badaniu naukowcy użyli zmodyfikowanej genetycznie myszy, aby ustalić, jak łuk zębaty współdziała z pewnego rodzaju szablonem użytym w podawaniu różnic między starymi a nowymi przestrzeniami.
Naukowcy sądzą, że zestaw neuronów zwanych komórkami miejsca pobudza część odbitek dla każdego nowego miejsca. Gdy następnym razem widzimy tą samą przestrzeń, pobudzają się te same neurony. Jako że wiemy, że byliśmy gdzieś już wcześniej, nie musimy się uczyć na nowo, jak wygląda okolica.
Jeśli jednak znajdziemy się w przestrzeni podobnej do tej, którą widzieliśmy wcześniej, nowy, lecz nakładający się zestaw neuronów tworzy odbitkę. Gdy dwa zestawy neuronów nałożą się na siebie, doświadczamy uczucia déjá-vu - pojęcie pochodzi z języka francuskiego i przetłumaczyć je można jako "już to widziałem".
Wraz z wiekiem lub w przypadku chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, zachodzą różnice w formowaniu unikalnych wspomnień podobnych lecz różnych miejsc i doświadczeń, co prowadzi do problemów męczących niektóre starsze osoby.
Zapominając o strachu
W eksperymentach z myszami pozbawionymi pewnego genu znajdującego się w łuku zębatym, Tonegawa i jego koledzy określili ścieżkę ukrywajacą rozpoznawanie określonych miejsc.
Różne grupy myszy umieszczono w dwóch podobnych komorach, jedne z nich doznały łagodnego szoku termicznego. Po trzech dniach myszy w obu komorach zaczęto chłodzić.
Po dwóch tygodniach normalne myszy obcowały w jednej tylko komorze razem z tymi oziębionymi, które normalną komorę rozpoznały jako schronienie. Myszy genetycznie zmodyfikowane "miały znaczne, lecz mijające, problemy z rozróżnianiem podobnych kontekstów", mówi McHugh. "Badanie ukazało tą plastyczność - zdolność do zmiany w reakcji na doświadczenie - w łuku zębatym we wkładzie pracy w uczenie przestrzenne i końcowe oddzielanie modeli".
Praca naukowa była wspierana przez Amerykański Instytut Zdrowia Umysłowego i Narodowy Instytut Zdrowia.
Deborah Halber, Medical News Today
Tłumaczenie i opracowanie: Ivellios, http://www.paranormalium.pl
