Jeste li ikad razbijali glavu oko toga gdje ste ostavili ključeve od automobila? Kada ih konačno nađete, možete zahvaliti hipokampusu, dijelu mozga odgovornom za pohranjivanje i povratak sjećanja o različitim okruženjima, poput sobe u kojoj ste ostavili ključeve.
Znanstvenici s Instituta za biološka istraživanja Salk objasnili su kako mozak može pratiti veliki broj različitih okolina u kojima se čovjek svakodnevno nalazi. Naime, za to je zaslužna podregija hipokampusa pod nazivom dentatni girus (dentate gyrus) koja razdvaja slične događaje i okruženja. Ova studija, objavljena u časopisu Life, objašnjava kako mozak pohranjuje i razdvaja sjećanja te bi mogla pomoći u liječenju neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove bolesti.
“Svaki dan moramo razdvajati stanje stvari jučer i danas – od toga gdje smo stavili mobitel pa sve do mjesta na koje smo parkirali automobil”, rekao je autor studije Fred H. Gage. “Otkrili smo kako mozak radi takve distinkcije, pohranjujući odvojena sjećanja svakog okruženja u dentatnom girusu.”
Proces stvaranja složenih sjećanja i njihovih pretvaranja u reprezentacije koje su manje zbunjujuće poznato je kao obrazac odvajanja. Računalni modeli moždane aktivnosti pokazuju kako dentatni girus omogućuje taj obrazac odvajanja memorije aktiviranjem različitih grupa neurona kad je životinja u drugačijem okolišu.
Prijašnja istraživanja pokazala su kako su iste skupine neurona u dentatnom girusu aktivne u različitim okruženjima te da su stanice razlikovale novi, drugačiji okoliš tako što su promijenile brzinu slanja električnih impulsa. To nesuglasje između teoretskih predviđanja i rezultata laboratorijskih eksperimenata zbunilo je znanstvenike i otežalo shvaćanje stvaranja memorije i njenog ‘dohvaćanja’.
Kako bi saznali više o ovom pitanju, znanstvenici s Instituta Salk usporedili su funkcioniranje dentatnog girusa kod miševa s funkcioniranjem drugog dijela hipokampusa poznatog pod nazivom CA1, koristeći laboratorijske tehnike za praćenje aktivnosti neurona u različitim vremenima.
U prvoj fazi eksperimenta znanstvenici su premjestili miševe iz prvotne prostorije u novu kako bi se prilagodili novom okolišu. U međuvremenu su pratili koji su neuroni u hipokampusu bili aktivni dok su se miševi prilagođavali novoj prostoriji. U drugoj fazi su miševi ili vraćeni u staru prostoriju kako bi se izmjerilo prisjećanje na poznati okoliš ili u blago izmijenjenu prostoriju kako bi se pratila diskriminacija, odnosno razlikovanje prostora.
Nakon proučavanja moždane aktivnosti u obje faze, znanstvenici su zaključili kako su dentatni girus i CA1 funkcionirali različito – u CA1 isti neuroni su bili aktivni tijekom inicijalne faze učenja (prilagodbe) i prisjećanja, dok su u dentatnom girusu različite skupine neurona bile aktivne tijekom učenja i prisjećanja. Također, izlaganje miševa dvjema blago različitim prostorijama aktiviralo je dvije odvojene skupine neurona u dentatnom girusu.
“Istraživanje je potvrdilo predviđanja da su dvije različite skupine stanica aktivne tijekom izlaganja sličnom, ali opet različitom okolišu”, rekao je vodeći autor studije Wei Deng.
“Ovi se rezultati razlikuju od rezultata prijašnjih istraživanja jer su ona proučavala druge skupine neurona u dentatnom girusu.”
Prisjećanje nekih stvari, poput mjesta na koje smo stavili ključeve, ne znači uvijek ponovnu aktivaciju onih neurona koji su bili aktivni prilikom stavljanja ključeva na to mjesto. Dapače, rezultati ukazuju na to da dentatni girus odvaja memoriju koristeći različite skupine stanica koje predstavljaju slične, ali ne identične memorije.
Ovi rezultati objašnjavaju stvaranje memorije te sustava pogođenih različitim ozljedama i bolesti živčanog sustava.
Izvor: Salk Institute for Biological Studies
