Naukowcy sprawiają, że myszy pamiętają rzeczy, które się nie wydarzyły

Naukowcy stworzyli fałszywą pamięć u myszy, manipulując neuronami, które przechowują pamięć miejsca. Praca dalej pokazuje, jak zawodna może być pamięć. Stwarza również nowe podstawy do zrozumienia zachowania komórek i obwodów kontrolujących pamięć i może pewnego dnia pomóc naukowcom w odkryciu nowych sposobów leczenia chorób psychicznych, na które ma wpływ pamięć.

Pamiętaj to: Czerwone neurony to komórki mózgowe w hipokampie myszy niosące nową pamięć o określonym miejscu.

w badanie , opublikowane w Nauka W czwartek naukowcy z MIT pokazują, że mogą modyfikować pamięć i sprawić, by mysz uwierzyła, że ​​doświadczyła czegoś, czego nie doświadczyła. Susumu Tonegawa , neurolog z MIT i członkowie jego laboratorium wykorzystali myszy, które zostały genetycznie zmodyfikowane, aby umożliwić aktywację niektórych neuronów za pomocą błysku światła; technika ta umożliwiła naukowcom aktywację pamięci, która spowodowała, że ​​mysz uwierzyła, że ​​doznała porażenia prądem w określonym pudełku, mimo że nic takiego się tam nie wydarzyło. Proces zapamiętywania w niczym nie przypomina nagrania na taśmę, mówi współautor badania Steve Ramirez. Jest naprawdę plastyczny i podatny na wprowadzanie nowych informacji.

Wyniki są naprawdę oszałamiające, mówi Sheena Josselyn , neurolog ze Szpitala dla Chorych Dzieci w Toronto. Pokazuje, że twoje wspomnienia są tak naprawdę tylko czynnościami różnych komórek i mogą zająć miejsce rzeczywistej rzeczy, która wydarzyła się po prostu przez aktywację niektórych komórek w mózgu, mówi. Ludzie bawią się tym pomysłem od jakiegoś czasu, ale posiadanie teorii i pokazywanie jej to dwie różne rzeczy.

Postępy w metodach i technologii neuronauki dają naukowcom bezprecedensowe zrozumienie biologicznych podstaw wspomnień. W ostatnich latach naukowcy odkryli szczegóły dotyczące molekularnych i komórkowych składników tworzenia pamięci oraz elektrycznego języka, którego komórki używają do przywoływania wspomnień (patrz Tworzenie wspomnień i Pierwszy krok w kierunku protezy dla pamięci).

Mówiąc szerzej, neuronaukowcy coraz częściej badają ludzkie poznanie u jego molekularnych i komórkowych początków. Pewnego dnia to głębsze zrozumienie może doprowadzić do lepszych lub nowatorskich metod leczenia, takich jak implanty pamięci zastępujące utracone wspomnienia (patrz Implanty pamięci) lub nowe leki zwiększające korzystną rekonsolidację pamięci.

Wcześniej zespół z MIT miał pokazane że może wskazać lokalizację i zespół komórek niosących pamięć i że aktywacja tych komórek stymulowała przywoływanie pamięci u myszy. Aby stworzyć nowe, fałszywe wspomnienie, zespół Tonegawy reaktywował pamięć myszy o bezpiecznym miejscu, podczas gdy zwierzę doznało wstrząsów w stopach, przekształcając w ten sposób pierwotne wspomnienie.

Najpierw zespół wykorzystał sztuczki genetyczne, aby oznaczyć komórki mózgowe zaangażowane w pamięć komory, która była bezpieczna i neutralna. Następnego dnia umieścili zwierzę w drugiej komorze, w zupełnie innym miejscu. Tam zwierzę doznało wstrząsów stóp, podczas gdy naukowcy jednocześnie oświetlili światłem, aby przywrócić pamięć nieszkodliwej pierwszej komory. Kiedy zwierzę zostało umieszczone z powrotem w pierwszej komorze, strasznie zamarło - wyraźna wskazówka, że ​​pamiętało, jak zostało zszokowane w tej komorze, mimo że to się nigdy nie zdarzyło. To stworzyło fałszywe wspomnienie, mówi Ramirez.

Jednym z długoterminowych celów pracy jest umiejętność identyfikacji nowych metod pomocy pacjentom z zaburzeniami poznawczymi. Nie dlatego, że chcemy wszczepić lub „przejąć” jakieś fałszywe doświadczenie w ludzkim umyśle, ale dlatego, że ostatecznie może być przydatne opracowanie metod zmniejszania zaburzeń poznawczych związanych z chorobami psychicznymi, takimi jak urojenia doświadczane przez pacjentów ze schizofrenią, mówi Tonegawa.

Praca bada również mechanizmy pamięci na poziomie komórkowym i obwodowym. W celu zapamiętywania dwóch różnych komór aktywowano inny zbiór neuronów w hipokampie. Zespół odkrył również, że nie wszystkie regiony hipokampu są sobie równe – technika ta działała w jednym podregionie, ale nie w innym, co wskazuje na różne role tych podregionów na etapach tworzenia i przetwarzania wspomnień, mówi Ramirez.

Jak mówi Tonegawa, sposób, w jaki fałszywe wspomnienia są tworzone w myszy, jest zasadniczo tym samym mechanizmem komórkowym, który obsługuje prawdziwe wspomnienia, co wyjaśnia, dlaczego ludzie z fałszywymi wspomnieniami mogą być tak przekonani, że mają rację. Pamięć ludzka może być bardzo zawodna, mówi Tonegawa. W warunkach prawnych zeznania oparte na pamięci należy traktować ze znacznie mniejszą wagą.

Josselyn zgadza się, że wyniki sugerują, że fałszywe wspomnienia nie są tak rzadkie, jak wielu myśli. W pewnym momencie nie powinniśmy tak naprawdę ufać naszym wspomnieniom, ponieważ niektóre rzeczy, które pamiętamy, nie były tak naprawdę, mówi. To nowe badanie pokazuje, że myślenie o wspomnieniu nie jest nawet konieczne, aby je zmienić. Możesz po prostu aktywować komórki, mówi Josselyn.

Przyszłymi krokami będzie wykorzystanie technologii manipulacji pamięcią, aby spróbować naprawić niepożądane aspekty funkcjonowania mózgu, takie jak depresja i lęk, które charakteryzują się wtargnięciem niechcianych wspomnień lub niemożnością powiązania pozytywnych uczuć ze wspomnieniami. Bezpośrednia manipulacja wspomnieniami u ludzi wymagałaby nowych, mniej inwazyjnych technologii, ponieważ techniki optogenetyczne zastosowane w badaniu wymagają genetycznej modyfikacji neuronów za pośrednictwem wirusów i chirurgicznie wszczepionego źródła światła.

Naukowcy mają jednak nadzieję, że niektóre odkrycia z badania mogą w końcu zostać wykorzystane do pomocy ludziom. Jeśli naprawdę potrafimy edytować wspomnienie, może możemy je edytować z korzyścią dla pacjenta, mówi Ramirez.

ukryć