Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Świeże wspomnienia krótkotrwałe często zanikają. Nie jest to jednak mózgowy wypadek przy pracy, ale celowe i istotne dla uczenia działanie.

Uczenie aktywuje biochemiczne tworzenie wspomnień. Musisz jednak usuwać ślady pamięciowe, gdy pojawiają się nowe informacje. [Podczas badań na muchach] odkryliśmy, że zapominanie stanowi aktywny proces usuwania wspomnień – wyjaśnia Yi Zhong z Tsinghua University.

Pekińscy naukowcy prześledzili przebieg tego procesu w ramach ścieżki molekularnej, dochodząc wreszcie do niewielkiego białka rac (należy ono do rodziny białek Rho, która reguluje szereg procesów w komórce, m.in. ruch, zmianę kształtu czy endo- i egzocytozę). Gdy mechanizm ten zablokowano, owady utrzymywały nowo powstałe wspomnienia o wiele dłużej, niż miałoby to zwykle miejsce.

Psycholodzy spekulowali, czemu zapominamy. Zgodnie z jedną teorią, nowe wspomnienia są niestabilne i dlatego zanikają. Autorzy drugiej wspominali o nakładaniu nowych danych na wcześniejsze wspomnienia krótkotrwałe. Chińczycy twierdzą, że na poziomie molekularnym zjawiska te są tożsame.

Zespół Zhonga wytresował muchy, by reagowały na dwa awersyjne zapachy. Aby wzmocnić niechęć do jednej z woni, podczas wąchania naukowcy porażali dodatkowo prądem odnóża owadów. W założeniu zwierzęta powinny unikać raczej zapachu połączonego z porażaniem prądem, postrzegając drugą woń jako relatywnie bezpieczniejszą. W pierwszym eksperymencie badacze przeprowadzali trening, po jego zakończeniu puszczali muchy samopas i później w różnych odstępach czasowych ponownie przeprowadzali testy (zakładali, że wspomnienia powinny naturalnie słabnąć). W drugim eksperymencie odwołano się do schematu nakładania, ponieważ zdecydowano się wprowadzić nowy zestaw zapachów. Na końcu naukowcy powrócili do pierwotnej wersji uczenia, zamieniając jednak zapach połączony z szokiem elektrycznym.

Za każdym razem po jakimś czasie muchy zapominały, czego się nauczyły. Procesem tym kierowało białko rac. Włączało się ono, gdy wspomnienia owadów naturalnie słabły. Uruchamiało się jednak wcześniej, kiedy pojawiały się nowe informacje albo sprzeczne doświadczenia. Po zablokowaniu rac ślady pamięciowe zanikały wolniej – zamiast kilku godzin utrzymywały się nawet przez dzień. Po sztucznym podwyższeniu stężenia rac w neuronach wyparowywały zaś w mgnieniu oka.

Mutacje w genach kodujących inne związki ścieżki molekularnej rac są u ludzi związane z upośledzeniem umysłowym.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kwasy omega-3, które występują m.in. w olejach rybich, chronią nerwy przed uszkodzeniem i przyspieszają ich regenerację. To doskonała wiadomość dla pacjentów, którzy wskutek choroby czy urazu zmagają z bólem, paraliżem czy osłabieniem siły mięśniowej.
      Naukowcy z Queen Mary, University of London, których artykuł ukazał się w Journal of Neuroscience, skoncentrowali się na komórkach nerwów obwodowych. Mogą się one regenerować, ale mimo postępów w zakresie chirurgii, dobre rezultaty osiąga się raczej przy lekkich urazach.
      Na początku Brytyjczycy przyglądali się izolowanym mysim neuronom. Rozciągając je lub pozbawiając dopływu tlenu, symulowali uszkodzenia powstające podczas wypadku lub urazu. Oba zabiegi zabiły wiele komórek, ale podanie kwasów omega-3 zadziałało jak zabezpieczenie, znacznie ograniczając śmierć komórkową. W następnym etapie akademicy badali nerw kulszowy gryzoni. Stwierdzili, że dzięki kwasom omega-3 regenerował się szybciej i w większym zakresie. Dodatkowo zmniejszało się prawdopodobieństwo zaniku mięśni w następstwie uszkodzenia nerwu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      System kontroli lotu ważek to interesująca kwestia, ale nie dało się jej badać przy użyciu dotychczasowego sprzętu telemetrycznego. Był na tyle ciężki, że owady nie zachowywały się w nim naturalnie. Zmieniło się to dzięki bezprzewodowemu chipowi, zasilanemu nie przez baterie, ale bezprzewodowo.
      Urządzenie jest wspólnym dziełem Matta Reynoldsa z Duke University i Reida Harrisona z Intan Technologies. Powstało dla naukowców z Howard Hughes Medical Institute (HHMI), którzy zbierają informacje, przymocowując elektrody do pojedynczych neuronów łańcuszka nerwowego. Istotnym elementem ich pracy jest zapisywanie aktywności elektrycznej komórek nerwowych i mięśni.
      Wcześniejsze systemy nagrywania aktywności neuronalnej wymagały dużych baterii. Ważki nie mogły ich unieść, dlatego badano unieruchomione owady, które obserwowały obraz z projektora. Akademicy wiążą z nowym urządzeniem spore nadzieje, bo jeśli wszystko pójdzie po ich myśli, za jego pomocą będzie można badać nie tylko ważki, ale i inne małe zwierzęta. Wyeliminowanie baterii to szansa na "odchudzenie" aparatury i jej zminiaturyzowanie.
      Testy systemu prowadzono na specjalnej arenie. To tutaj umieszczano zasilający chip nadajnik. Ustalono, że chip przesyła dane w czasie rzeczywistym z prędkością do 5 megabitów na sekundę. Biolodzy zamierzają zestawiać dane pozyskiwane z neuronów z nagraniami szybkoklatkowymi ważek polujących na muszki owocowe. Szacują, że rozpoczną eksperymenty w ciągu najbliższych miesięcy. Chip z 2 antenkami ma być mocowany do spodniej części odwłoka, nie będzie więc przeszkadzać w poruszaniu skrzydłami.
      Średnia waga badanych ważek wynosi ok. 400 miligramów. Anthony Leonardo z HHMI ocenia, że bez szkody dla lotu i polowania owad jest w stanie unieść mniej więcej jedną trzecią swojej wagi, tymczasem dzisiejsze wielokanałowe systemy telemetryczne ważą 75-150 razy więcej niż ważka (bez baterii). Wcześniej Harrison i Leonardo opracowali co prawda zasilany baterią system specjalnie dla owadów, ale ponieważ ważył 130 miligramów, ważki musiały się wysilić, żeby go unieść. Na takim tle chip o wadze zaledwie 38 miligramów wydaje się lekki jak piórko. Co ważne, ma on 15 razy większą szerokość pasma niż urządzenie poprzedniej generacji.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W pełni dojrzałe komórki wątroby laboratoryjnych myszy można bezpośrednio przekształcić w działające neurony. Wystarczy za pomocą wirusa wprowadzić do hepatocytów 3 geny. Komórek nie trzeba nawet wcześniej przeprogramowywać, by uzyskać jako etap przejściowy indukowane komórki macierzyste (Cell Stem Cell).
      Przed 2 laty ta sama grupa naukowców ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Stanforda zademonstrowała, że da się przeprowadzić bezpośrednią transformację mysich fibroblastów (najliczniejszych komórek tkanki łącznej właściwej) do neuronów.
      Dr Marius Wernig podkreśla, że w przechodzących przemianę hepatocytach dochodzi jednocześnie do wyciszenia typowego dla wątroby profilu ekspresji genów. [Nowe komórki] nie są więc hybrydami; one całkowicie zmieniają swoją tożsamość.
      Do analizy profilu ekspresji genetycznej naukowcy wykorzystali metodę stworzoną przez doktora Stephena Quake'a (także z Uniwersytetu Stanforda). W ten sposób mogli wykazać, że przekształcane fibroblasty i hepatocyty nie tylko wyglądają i funkcjonują jak neurony, ale i całkowicie zastopowują ekspresję związaną z wcześniejszymi tożsamościami tkankowymi. Amerykanie bezsprzecznie potwierdzili, że nowe neurony rzeczywiście powstały z hepatocytów. Dodatkowo ustalili, że nawet w prawdziwych neuronach ma miejsce niewielka ekspresja genów wątroby; przypisano to szumowi transkrypcyjnemu, nazywanemu też szumem genomowym.
      Na razie nie wiadomo, na jakiej zasadzie zachodzi wyciszenie wcześniejszych profili ekspresji. Dopiero gdy uda się to ustalić, naukowcy będą mogli powiedzieć, czy komórki transróżnicowane, czyli przejmujące fenotyp innej zróżnicowanej komórki, wyjaśniają coś w kwestii różnych chorób i czy można je bezpiecznie stosować w terapii. Główny autor studium dr Samuele Marro i Werning tłumaczą, że przeważa nowy program genowy, lecz nadal można obserwować szczątkową "pamięć komórkową". Nie ma ona jednak znaczenia funkcjonalnego.
      Hepatocyty lepiej nadają się do przekształcania niż fibroblasty; są m.in. bardziej homogeniczną grupą komórek. To wielki sukces, że Amerykanom udało się przetransformować komórki pochodzenia endodermalnego (hepatocyty) w komórki ektodermalne (neurony).
      Badacze z Uniwersytetu Stanforda wprowadzili do hepatocytów dokładnie te same geny, co do fibroblastów: Brn2, Ascl1 i Myt1l. Jak fibroblasty, w ciągu 2 tygodni hepatocyty zaczęły przejawiać cechy neuronów, a w ciągu 3 tyg. dochodziło do ekspresji neuronalnych genów. W tym samym czasie doszło do stłumienia ekspresji genów wątrobospecyficznych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Eksperymenty na szczurach pokazały, że pamięć jest zorganizowana w nieciągłe (dyskretne) 125-milisekundowe pakiety, umożliwiając gładkie przejścia od jednego wspomnienia do drugiego.
      Wyniki badań naukowców z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (Norwegian University of Science and Technology, NTNU) ukazały się w piśmie Nature. Autorzy artykułu zastanawiali się, co dzieje się w mózgu w czasie przechodzenia od jednego wspomnienia do następnego, np. gdy po przebudzeniu nie wiemy, gdzie jesteśmy i potrzebujemy chwili, by odzyskać orientację.
      Norwegowie zastosowali metodę, która pozwalała na dokonywanie pomiarów na poziomie milisekund. Odkryli, że pamięć jest podzielona na pakiety, co można porównać do światła (przez to, że składa się z fotonów, ma naturę ziarnistą, czyli skwantowaną). Każde wspomnienie trwa 125 milisekund, co oznacza, że mózg może się przełączać między różnymi wspomnieniami 8 razy na sekundę.
      Mózg nigdy nie miesza ze sobą różnych miejsc i wspomnień, choć czasem możemy to postrzegać w ten sposób. Dzieje się tak, ponieważ procesy zachodzące w głowie podczas poszukiwania mapy, gdzie się znajdujemy, zachodzą tak szybko, że nie zauważamy, że w rzeczywistości przełączamy się między różnymi mapami. Gdy czujemy się zdezorientowani, dzieje się tak dlatego, że w mózgu współzawodniczą dwa wspomnienia, a może więcej niż dwa – wyjaśnia prof. May-Britt Moser.
      Zanim akademicy do tego doszli, przeprowadzili szereg żmudnych doświadczeń. Skonstruowali specjalne pudełko, które pozwalało "teleportować" szczury z jednego miejsca w drugie. Badanie aktywności elektrycznej mózgu pozwalało stwierdzić, jak mózg zarządza pamięcią miejsc, kiedy doświadcza nagłej zmiany lokalizacji. May-Britt Moser wyjaśnia, że pudełko skonstruowano w taki sposób, że cechy otoczenia, na podstawie których zwierzęta stwierdzają, gdzie się znajdują, były de facto różnymi schematami oświetlenia. Wystarczyło więc nacisnąć guzik, by zmienić ustawienia. Szczury przez długi czas uczono, że poszczególne schematy oświetlenia stanowią różne pomieszczenia.
      Monitorując aktywność mózgu, naukowcy wiedzieli, że gryzonie uwierzyły, że mają do czynienia z różnymi pokojami. Gdy włączaliśmy jeden układ świateł, widzieliśmy bardzo specyficzny wzorzec aktywności w neuronach części szczurzego mózgu, która odpowiada za tworzenie map. Kiedy przełączaliśmy światła, wzorzec zmieniał się na zupełnie inny.
      Szczury były zakłopotane, całkiem jak zagubiony człowiek, lecz mózg nigdy nie mieszał map. Przełączał się w tę i z powrotem między mapami reprezentującymi pomieszczenia A i B, ale nigdy nie znajdował się w pozycji pomiędzy. Mózg może się przełączać między dwiema mapami, ale jest to zawsze stan "to lub to", miejsce A lub miejsce B.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badacze z Uniwersytetu Południowej Kalifornii odkryli, że gdy patrzymy na jakiś obiekt, nasz mózg przetwarza jego wygląd, a jednocześnie odświeża informacje, jak to jest, gdy się tego dotyka. Związek między wzrokiem a dotykiem jest tak silny, że analizując dane pochodzące wyłącznie z części mózgu zawiadującej dotykiem, komputer mógł wskazać, na co człowiek patrzył.
      Wyniki dotyczących interakcji zmysłów i pamięci dociekań zespołu Hanny i Antonia Damasio ukazały się we wrześniowym numerze pisma Cerebral Cortex. Naukowcy poprosili grupę osób o obejrzenie 5 filmików wideo. Przedstawiały one dłonie dotykające różnych obiektów. Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) zbadano obszar mózgu związany z przetwarzaniem wrażeń dotykowych. Gdy uzyskane w ten sposób dane przeanalizowano z wykorzystaniem specjalnego oprogramowania, tylko na tej podstawie komputer był w stanie wskazać, który z klipów był oglądany.
      Jak wyjaśnia główny autor opisywanego studium Kaspar Meyer, wyobrażając sobie dotyk zimnego metalu i ciepłego zwierzęcego futra, większość z nas dosłownie odczuwa te wrażenia za pomocą dotyku umysłu. To samo działo się z naszymi badanymi, kiedy pokazywaliśmy im nagrania wideo rąk dotykających przedmiotów. Nasze badania pokazują, że czucie dzięki dotykowi umysłu aktywuje te same rejony mózgu, co rzeczywisty dotyk. Dzieje się tak, gdyż mózg przechowuje wspomnienia wrażeń czuciowych i odtwarza je pod wpływem odpowiadającego im obrazu.
×
×
  • Create New...