Ερευνητές ανακάλυψαν πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαχωρίζει, αποθηκεύει και ανακτά μνήμες

Μια ομάδα ερευνητών των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (NIH) των ΗΠΑ εντόπισε δύο τύπους κυττάρων στον εγκέφαλό μας που εμπλέκονται στην οργάνωση διακριτών αναμνήσεων με βάση το πότε συνέβησαν. Το εύρημα αυτό βελτιώνει την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο ανθρώπινος εγκέφαλος σχηματίζει μνήμες.

«Η έρευνα αυτή είναι μετασχηματιστική ως προς τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές μελέτησαν τον τρόπο με τον οποίο σκέφτεται ο ανθρώπινος εγκέφαλος», δήλωσε σε ανακοίνωση ο Τζιμ Γκνατ, διευθυντής προγράμματος στο Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Εγκεφαλικού Επεισοδίου και στην πρωτοβουλία BRAIN του NIH. «Φέρνει στην ανθρώπινη νευροεπιστήμη μια προσέγγιση που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως σε πρωτεύοντα θηλαστικά και τρωκτικά, καταγράφοντας απευθείας από νευρώνες που δημιουργούν σκέψεις», πρόσθεσε.

Η μελέτη υποστηρίχθηκε από την πρωτοβουλία Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας των ΗΠΑ και δημοσιεύθηκε στο «Nature Neuroscience».

«Καταγράψαμε τη δραστηριότητα μεμονωμένων νευρώνων στον ανθρώπινο μέσο κροταφικό λοβό (MTL) κατά τη διάρκεια του σχηματισμού και της ανάκτησης αναμνήσεων με σύνθετες αφηγήσεις. Εδώ, δείχνουμε ότι οι νευρώνες ανταποκρίθηκαν σε αφηρημένα γνωστικά όρια μεταξύ διαφορετικών επεισοδίων», έγραψε η ομάδα στο άρθρο της.

Για να επιτευχθεί αυτό, η ομάδα επιστράτευσε τη βοήθεια 20 εθελοντών ασθενών των οποίων η εγκεφαλική δραστηριότητα καταγραφόταν μέσω χειρουργικού εμφυτεύματος για τους σκοπούς της θεραπείας της επιληψίας που είναι ανθεκτική στα φάρμακα. Οι εθελοντές κλήθηκαν να δουν βίντεο που απεικόνιζαν ακολουθίες γεγονότων και στη συνέχεια έπρεπε να ανακαλέσουν τη συγκεκριμένη σειρά με την οποία συνέβησαν αυτά.

Οι ερευνητές εξέτασαν πώς επηρεάστηκε η εγκεφαλική δραστηριότητα των ασθενών όταν τους έδειξαν αποσπάσματα ταινιών που περιείχαν διαφορετικούς τύπους «γνωστικών ορίων» – μεταβάσεις που πιστεύεται ότι προκαλούν αλλαγές στον τρόπο αποθήκευσης μιας μνήμης και σηματοδοτούν την αρχή και το τέλος των «αρχείων» μνήμης στον εγκέφαλο.

Το πρώτο βίντεο έδειχνε μια σκηνή την οποία διαδεχόταν μια άλλη που συνέχιζε την αφήγηση. Το δεύτερο βίντεο έδειχνε μια σκηνή την οποία διέκοπτε μια άλλη, άσχετη σκηνή, όπως μια διαφήμιση που διακόπτει μια ταινία.

Επιστήμονες του ΜΙΤ πραγματοποίησαν πέρυσι ένα παρόμοιο πείραμα με πειραματόζωα. Ωστόσο, στο πείραμα αυτό, οι αρουραίοι έπρεπε να τρέξουν γύρω από μια πίστα και αφού ολοκλήρωναν έναν κύκλο, βραβεύονταν με μια λιχουδιά. Η ομάδα του ΜΙΤ μπόρεσε να εντοπίσει τα κύτταρα ορίων και γεγονότων που σηματοδοτούσαν όχι μόνο την αρχή και το τέλος κάθε γύρου, αλλά και τον συγκεκριμένο γύρο (πρώτο, δεύτερο, τρίτο κ.ο.κ.) στον οποίο βρίσκονταν οι αρουραίοι. Στην ουσία, οι ερευνητές είδαν να σχηματίζονται διακριτά κομμάτια μνήμης.

Αν και τα δύο πειράματα διεξήχθησαν από διαφορετικές ομάδες και ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι σίγουρα πολύ πιο πολύπλοκος από τον εγκέφαλο ενός αρουραίου, τα ανεξάρτητα αποτελέσματά τους φαίνεται να επιβεβαιώνουν το ένα το άλλο.

Η ομάδα του NIH σκοπεύει να βασιστεί σε αυτό το έργο με την ελπίδα να ανακαλύψει νέες θεραπείες για την αντιμετώπιση των διαταραχών της μνήμης.

Στο μέλλον, η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να εξετάσει δύο πιθανές οδούς για την ανάπτυξη θεραπειών που σχετίζονται με αυτά τα ευρήματα. Πρώτον, οι νευρώνες που χρησιμοποιούν τη χημική ουσία ντοπαμίνη, οι οποίοι είναι περισσότερο γνωστοί για τον ρόλο τους στους μηχανισμούς ανταμοιβής, μπορεί να ενεργοποιούνται από τα κύτταρα ορίων και γεγονότων, γεγονός που υποδηλώνει έναν πιθανό στόχο που θα βοηθήσει στην ενίσχυση του σχηματισμού των αναμνήσεων.

Δεύτερον, ένας από τους φυσιολογικούς εσωτερικούς ρυθμούς του εγκεφάλου, γνωστός ως ρυθμός θήτα, έχει συνδεθεί με τη μάθηση και τη μνήμη. Εάν τα κύτταρα γεγονότων πυροδοτούνταν σε συνδυασμό με αυτόν τον ρυθμό, οι συμμετέχοντες μπορούσαν να θυμηθούν πιο εύκολα τη σειρά των εικόνων που τους είχαν δείξει οι επιστήμονες. Επειδή η βαθιά εγκεφαλική διέγερση μπορεί να επηρεάσει τους ρυθμούς θήτα, θα μπορούσε να είναι μια άλλη οδός για τη θεραπεία ασθενών με ορισμένες διαταραχές της μνήμης.

TheNextWeb – ertnews.gr