Trzeci gracz procesu zapamiętywania

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles jako pierwszy mierzył aktywność kory śródwęchowej w czasie snu. Ze względu na połączenia tego obszaru z formacją hipokampa uważa się, że odgrywa on kluczową rolę w pewnych rodzajach pamięci, np. przestrzennej czy epizodycznej. Okazało się, że kora śródwęchowa funkcjonuje wtedy, jakby coś zapamiętywała, w dodatku nawet w czasie snu wywołanego znieczuleniem.

Prof. Mayank R. Mehta przyglądał się szczególnie 3 połączonym rejonom mózgu myszy: korze nowej (neocortex), hipokampowi (korze starej, archicortex) i korze śródwęchowej (obszarowi przejściowemu, periarchicortex). Amerykanie jednocześnie mierzyli aktywność pojedynczych neuronów z każdej z tych części. W ten sposób mogli określić, które rejony były pobudzane przez inne obszary i jak aktywacja się rozprzestrzeniała.

Choć wcześniejsze badania sugerowały, że dla utworzenia wspomnień krytyczny jest dialog między korą nową a starą w czasie snu, nikt nie sprawdzał, jak wygląda wkład kory śródwęchowej w tę konwersację. Zespół Mehty zauważył, że w korze śródwęchowej występuje stała aktywność, którą w stanie czuwania można powiązać z pamięcią roboczą. Mehta przyznaje, że to spore zaskoczenie. [...] Typowa dla pamięci roboczej stała aktywność pojawiała się w korze śródwęchowej także w czasie znieczulenia.

Odkrycia opublikowane na łamach pisma Nature Neuroscience są niezwykle istotne, zważywszy, że 1/3 życia upływa nam na śnie, a jego brak prowadzi do szeregu problemów zdrowotnych, w tym zaburzeń uczenia i pamięci.

W fazie NREM w korze nowej dominują wolne fale. W tym czasie średnio raz na sekundę następuje przełączenie między stanem aktywnym i nieaktywnym. Kalifornijczycy stwierdzili, że zewnętrzna część kory śródwęchowej odzwierciedlała aktywność kory nowej, ale wewnętrzna zachowywała się inaczej: gdy neurony kory nowej stawały się nieaktywne, ona pracowała nadal, jakby zapamiętywała coś, co neocortex przed chwilą im przekazała (pojawiała się aktywność spontaniczna stała, która czasem utrzymywała się przez ponad minutę, a to bardzo długo w przypadku aktywności mózgowej, zmieniającej się generalnie w skali jednej tysięcznej sekundy).

Okazało się także, że kiedy wewnętrzna część kory śródwęchowej działała w trybie spontanicznie stałym, neurony hipokampa były bardzo aktywne.

Dotychczasowe teorie dotyczące komunikacji mózgowej w czasie snu zakładają, że hipokamp zawiaduje korą nową, lecz zespół Mehty wprowadza na scenę ważnego 3. gracza - korę śródmózgową. Wszystko wskazuje na to, że w rzeczywistości neocortex wpływa na korę śródwęchową, która zaczyna się zachowywać, jakby coś zapamiętywała. To z kolei napędza hipokampa, podczas gdy inne wzorce aktywności go wyłączają.

Mehta sądzi, że w całym tym procesie chodzi o to, by oczyścić wspomnienia i usunąć informacje, które były przetwarzane w ciągu dnia, ale ostatecznie okazały się nieistotne. Dzięki temu wspomnienia ważne stają się bardziej wyraziste i dostępne. Co ciekawe, choroba Alzheimera zaczyna się właśnie w korze śródwęchowej, a pacjenci, u których się ona rozwija, cierpią na zaburzenia snu.