კვლევა: თაგვები ტვინის კავშირების ნახევრის დაკარგვის შემდეგაც ინარჩუნებენ მეხსიერებას

ხანგრძლივი მეხსიერება შეიძლება არ იყოს დამოკიდებული ნეირონებს შორის ცალკეული კავშირების სიმტკიცეზე, როგორც ამას ნეირომეცნიერები დიდხანს თვლიდნენ. ამის სანაცვლოდ, მეხსიერება სინაფსური არქიტექტურის მდგრადი ჯგუფების მეშვეობით გადარჩება: ეს მიგნება გამოვლინდა თაგვების ხელოვნურ ჰიბერნაციაში შეყვანით და იმის დაკვირვებით, თუ როგორ გაქრა მათი ტვინის კავშირების ნახევარზე მეტი, სანამ მეხსიერება ხელუხლებელი დარჩა.

კვლევა, რომელიც ხუთშაბათს გამოქვეყნდა ჟურნალ Science-ში, იაპონიის ოკინავას მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტის (OIST) მკვლევრებმა ჩაატარეს. ის გვთავაზობს ახალ ჩარჩოს იმის გასაგებად, თუ როგორ ინარჩუნებს ტვინი ინფორმაციას იმ დროსაც კი, როდესაც მისი ფიზიკური სტრუქტურა მკვეთრად იცვლება.livescience+2

ჰიბერნაცია, როგორც ბუნებრივი სტრეს-ტესტი

კვლევითმა ჯგუფმა, OIST-ის მეხსიერების კვლევის განყოფილების წარმომადგენლის, კაძუმასა ტანაკას ხელმძღვანელობით, თაგვები გაწვრთნა, რათა კონკრეტული გარემო ფეხის მსუბუქ დარტყმასთან დაეკავშირებინათ და საკვების მოსაძებნად ლაბირინთში გადაადგილებულიყვნენ. შემდეგ მათ ხელოვნური ჰიბერნაცია გამოიწვიეს ჰიპოთალამუსის ნეირონების იმ ჯგუფის გააქტიურებით, რომლებიც წინა სამუშაოებში იყო იდენტიფიცირებული, რამაც მეტაბოლური აქტივობისა და სხეულის ტემპერატურის სწრაფი დაცემა გამოიწვია.livescience

30 წუთის განმავლობაში ტვინმა სინაფსების განადგურება დაიწყო. 24 საათში ჰიპოკამპის სინაფსების, მეხსიერებისთვის კრიტიკულად მნიშვნელოვანი კავშირების, ნახევარზე მეტი გაქრა. თუმცა გაღვიძებისას თაგვები გაშეშდნენ იმ გარემოში, სადაც დარტყმა მიიღეს და ლაბირინთში ისეთივე ადვილად გადაადგილდებოდნენ, როგორც მანამდე, რაც მეხსიერების სრულად შენარჩუნებას ადასტურებდა.news-medical+2

„ჰიბერნირებულ და ჩვეულებრივ ცხოველებს შორის ქცევითი განსხვავება საერთოდ არ არის“, განუცხადა ტანაკამ Live Science-ს.livescience

ჯგუფები და არა ცალკეული კავშირები

ნეირომეცნიერების ცენტრალური დებულების თანახმად, მეხსიერება ყალიბდება მაშინ, როდესაც ცალკეული სინაფსები ძლიერდება პროცესით, რომელსაც ხანგრძლივი პოტენციაცია ეწოდება. ახალი მიგნებები არ უარყოფს, რომ ეს მექანიზმი აუცილებელია მეხსიერების ფორმირებისთვის, თუმცა ვარაუდობს, რომ შესაძლოა სწორედ ეს არ იყოს ის, რაც მათ დროთა განმავლობაში ინარჩუნებს.news-medical+1

როდესაც მკვლევრებმა ჰიბერნირებული თაგვები შეადარეს მეორე ჯგუფს, რომელთა სინაფსებიც ანესთეზიისა და ქიმიური ბლოკატორის გამოყენებით დაირღვა, გაუტკივარებულმა თაგვებმა მეხსიერება დაკარგეს, ხოლო ჰიბერნირებულმა თაგვებმა: არა. განსხვავება ის იყო, რომ ჰიბერნირებულ ტვინში მეხსიერების მაკოდირებელ ნეირონებს შორის სინაფსების სივრცობრივად დაჯგუფებული არეები სელექციურად შენარჩუნდა, ხოლო დაუჯგუფებელი კავშირები გაქრა.genengnews+1

„ეს მიუთითებს, რომ ხანგრძლივი მეხსიერებისთვის მნიშვნელობა აქვს მხოლოდ სინაფსების კონკრეტულ ჯგუფებს, დანარჩენი კი შესაძლოა მეორეხარისხოვანი იყოს“, განაცხადა ტანაკამ OIST-ის პრესრელიზში.oist+1

მნიშვნელობა ნეირომეცნიერების მიღმა

მიგნებები ამყარებს მზარდ მტკიცებულებებს იმისა, რომ ტვინში მეხსიერების ფიზიკური კვალი ბევრად უფრო დინამიკურია, ვიდრე ოდესღაც ითვლებოდა. ფიქსირებული ჯაჭვის ნაცვლად, მეხსიერება ეყრდნობა უფრო მაღალი რიგის ტოპოლოგიურ ორგანიზაციას: დაკავშირებულობის სტრუქტურას, რომელსაც შეუძლია გადარჩეს ცალკეული კომპონენტების დაკარგვის შემთხვევაშიც კი.eurekalert+1

ტანაკამ აღნიშნა, რომ კვლევამ შესაძლოა ინჟინრებს კომპიუტერებში მონაცემთა შენახვის სისტემების დაპროექტებაშიც დაეხმაროს. მისი გუნდი ახლა მუშაობს ამ სინაფსური ჯგუფების მოლეკულურ დონეზე დახასიათებაზე და იმის გაგებაზე, თუ როგორ ზოგავს ტვინი მათ სელექციურად ჰიბერნაციის დროს სტრუქტურის ფართომასშტაბიანი გარდაქმნისას.livescience

„ამ კვლევით“, განაცხადა ტანაკამ, „ჩვენ უბრალოდ კიდევ ერთი კარი გავაღეთ ამ პრობლემის გადასაჭრელად“.livescience