Fare Çalışması Kimlikleri Beyin Anıları Zaman İçinde Nasıl Bağlar?

Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi'ndeki (UCLA) sinirbilimciler, minyatür bir mikroskop kullanarak, farelerde beynin zaman içinde farklı anıları nasıl bağladığını belirlediler.

Araştırmacılar, yaşlanma bu bağlantıları zayıflatırken, orta yaşlı beynin ayrı anıları yeniden birleştirmesi için bir yol bulduklarını söylüyorlar.

Bulgular, yayınlandı DoğaAraştırmacılara göre, yaşa bağlı hafıza problemlerinden muzdarip insanlar için olası bir müdahale önerin.

UCLA'daki David Geffen Tıp Fakültesi'nde nörobiyoloji profesörü olan baş araştırmacı Dr. Alcino Silva, "Şimdiye kadar, sinirbilimciler beynin tek hatıraları nasıl yarattığı ve sakladığına odaklandılar" dedi. "Beynin iki anıyı nasıl birbirine bağladığını ve zamanın geçişinin bağlantının gücünü etkileyip etkilemediğini keşfetmek istedik."

Silva’nın laboratuarında bir araştırmacı olan ilk yazar Dr. Denise Cai, "Gerçek dünyada, anılar tek başına gerçekleşmez," diye ekledi. "Geçmiş deneyimlerimiz yeni anıların oluşmasını etkiliyor ve gelecekte ne bekleyeceğimizi tahmin etmemize ve bilinçli kararlar vermemize yardımcı oluyor."

Sinirbilimciler deneylerinde, genç ve orta yaşlı farelerde, beynin yedi güne karşı beş saat ayrılan deneyimlerle ilgili anılarla bağlantılı olup olmadığını test ettiler.

Bunu başarmak için, UCLA sinirbilimciler Dr.S. tarafından geliştirilen Miniscope adlı minyatür bir mikroskop kullandılar. Peyman Golshani, Baljit Khakh ve Silva, başkanlık BEYİN Girişimi ve Geffen Okulu'ndan sağlanan fonla.

Mikroskobun güçlü kamerası, bilim adamlarının genç farelerin beyinlerine bakmalarına ve hücrelerini hareket halindeyken gözlemlemelerine izin verdi. Küçük, başa takılan mikroskop, fareler doğal ortamlarında serbestçe hareket ederken ateşlenen nöronları aydınlattı.

Bir seferde 10 dakika boyunca, her fare koku, şekil, aydınlatma ve döşeme açısından benzersiz olan üç kutuya yerleştirildi. Birinci ve ikinci kutularda bir haftalık zamana göre ayrılmış yerleşim. Farenin daha sonra ayağa küçük bir şok aldığı ikinci ve üçüncü kutularda geçirilen süreyi yalnızca beş saat ayırdı.

İki gün sonra, araştırmacılar her bir fareyi üç kutuya da iade ettiler. Beklendiği gibi, fareler üçüncü kutunun içini tanıdığında korkudan dondu.

Ancak araştırmacılara göre, daha sonra olanlar bir sürpriz oldu.

Silva, “Fare, şokun olmadığı ikinci kutuda da dondu” dedi. "Bu, farenin üçüncü kutudaki şok anısını beş saat önce ikinci kutudaki deneyimine aktardığını gösteriyor."

Silva ve Cai farelerin beyinlerini incelediğinde, sinirsel aktivite hipotezlerini doğruladı.

Cai, "Farenin şokunu üçüncü kutuya kaydeden aynı beyin hücreleri, ikinci kutunun hafızasını da birkaç saat önce kodladı," dedi Cai. "Zamanla daha da yakınlaşan anılarda hayvanın deneyimlerini kaydeden sinir devrelerinde yüzde 20 daha fazla örtüşme gördük."

Silva, "Anılar, beyin tarafından nasıl kodlandıkları ve saklandıkları ile ilişkili hale geldi, öyle ki bir anının hatırlanması, zamanla ilgili başka bir anının hatırlanmasını tetikledi."

Silva'nın daha önceki bir bulgusuna dayanarak, araştırma ekibi, bir hücrenin büyük olasılıkla uyarıldığında ve ateşlenmeye hazır olduğunda bir anıyı kodlayacağını biliyordu. Sinirbilimciler bu durumu uyarılabilirlik olarak adlandırırlar.

Silva "heyecanlı beyin çoktan ısındı" dedi. "Egzersizden önce kaslarınızı esnetmek veya araba kullanmadan önce arabanızın motorunu devirmek gibi."

Yaşlanmanın nöronların tamamen uyarılma yeteneğini zayıflattığından şüphelenen araştırmacılar, orta yaşlı farelerde benzer bir deney yaptılar. Farelerin her birini beş saat arayla iki kutuya koydular ve ikinci kutuya bir ayak şoku uyguladılar.

Hayvanları iki gün sonra kutulara geri götürdüklerinde sonuçlar açıktı.

Cai, "Yaşlı fareler yalnızca şok aldıkları kutuda dondular" dedi. "İlk kutuda tepki vermediler."

Miniskopları kullanmak, yaşlı farelerin beyinlerinin iki anıyı birbirine bağlamadığını doğruladı. Her hafıza kendi sinir devresinde kodlandı.

Ekip daha sonra, yaşlı farelerin anıları birbirine bağlama becerisini artırmaya odaklandı. Cai, fareleri ilk kutuya tanıtmadan önce, beynin hafıza merkezi olan hipokampusun bir kısmındaki nöronları uyarmak için biyolojik bir araç kullandı.

Fareleri ilk kutuya ve iki gün sonra ayak şoku aldığı ikinci kutuya yerleştirmeden önce aynı hücreleri uyardı.

Silva, “Pudingin kanıtı, orta yaşlı fareleri ilk kutuya yeniden sunduğumuzda geldi” dedi.Hayvanlar dondu - şimdi ikinci kutuda meydana gelen şoku birinci kutuya bağladılar. Bu, artan heyecanlanmanın yaşla ilgili anıları birbirine bağlayamamalarını tersine çevirdiğini gösteriyor. "

Cai ve Silva, şu anda FDA onaylı bir ilacın orta yaşlı farelerin anıları birbirine bağlama yeteneği üzerindeki etkisini test ettiklerini bildirdi.

Kaynak: California Üniversitesi, Los Angeles