Hvordan holder hjernen på ligner lignende ensartede minder?


Hvordan holder hjernen på ligner lignende ensartede minder?

Finde os selv at rackere vores hjerner første ting på mandag morgen, forsøger vi at huske hvor vi sætter bilnøglerne ikke er ualmindelig frustration. Når disse nøgler til sidst findes, har vi hippocampus at takke for.

Hippocampus er en region i hjernen, som er ansvarlig for opbevaring og hukommelse af minder fra forskellige steder, herunder det usædvanlige sted hvor disse bilnøgler gemte sig.

Forskere ved Salk Institut for Biologiske Videnskaber har opdaget, hvordan hjernen er i stand til at gemme og hente data fra alle de utroligt rige og komplekse miljøer, vi navigerer hver dag.

Fred H. Gage og team har fundet ud af hvordan Dentate gyrus , En sub-region af hippocampus, hjælper med at gemme minder om lignende men forskellige begivenheder og miljøer særskilt. De rapporterede deres resultater i eLIFE , 20. marts 2013 problem.

Deres resultater, som giver os en bedre forståelse af hvordan hjernen opbevarer og skelner mellem separate minder, kan også hjælpe eksperter med at identificere, hvordan Alzheimers sygdom og andre neurodegenerative sygdomme undergraver disse evner.

Hippocampus (set fra bunden) har to hoveddele: Dentat Gyrus og Ammons Horn

Fred Gage, seniorforfatter på papiret og Vi og John Adler formand for forskning om aldersrelateret neurodegenerativ sygdom hos Salk, sagde:

"Hver dag skal vi huske de subtile forskelle mellem, hvordan tingene er i dag, versus hvordan de var i går - hvorfra vi parkerede vores bil til hvor vi forlod vores mobiltelefon. Vi fandt, hvordan hjernen gør disse forskelle ved at lagre separate" optagelser "af Hvert miljø i dentate gyrus."

Hvad er "Pattern Separation"?

Mønsterseparation Er processen med at tage komplekse minder og omdanne dem til repræsentationer, der er mindre tilbøjelige til at være forvirrede.
  • Hvad skal der ske i teorien - Ifølge beregningsmodeller af hjernefunktion hjælper dentent gyrus mennesker med at udføre hukommelsesmønster adskillelse ved at afbrænde forskellige grupper af neuroner, når et dyr er i forskellige miljøer.
  • Hvad sker der i laboratorieforsøg - Tidligere laboratorieundersøgelser viste imidlertid, at de samme populationer af neuroner i dentate gyrus er aktive i forskellige miljøer. De skelner nye omgivelser ved at ændre hastigheden, hvormed elektriske impulser sendes.
Denne uoverensstemmelse mellem teoretiske forudsigelser (hvilke beregningsmodeller antyder) og laboratorieforsøg har forvirret neuroscientists og gjort det meget mere udfordrende at forstå hukommelsesdannelse og hentning.

Gage og team satte sig for at komme til bunden af ​​denne uoverensstemmelse. De sammenlignede, hvordan musens dentale gyrus fungerede i forhold til CA1, en anden region af hippocampus. De spores neuronernes aktivitet på flere tidspunkter ved hjælp af laboratorieteknikker.

  • Afsnit 1 - forskerne fjernede musene fra deres oprindelige kammer og lagde dem i en ny, så de kunne lære om et nyt miljø. De registrerede hvilke neuroner i hippocampus var aktive, da musene reagerede på deres nye miljø. Musene blev derefter anbragt tilbage i deres oprindelige kammer.
  • Afsnit 2 - senere var musene enten:

    - placeret tilbage i det samme nye kammer, og Deres hukommelse tilbagekaldelse blev målt

    - placeret i et lidt andet kammer til den nye, At måle forskelsbehandling

Forskerne mærkede også de aktive mærker i episode 2 for at afgøre, om neuroner, der blev aktiveret i episode 1, blev brugt på samme måde for tilbagekaldelse og diskrimination af små forskelle mellem de to miljøer.

Dentale gyrus- og CA1-underregioner fungerede forskelligt

Forskerne fandt ud af, at dentale gyrus- og CA1-subregioner ikke fungerede det samme, da de sammenlignede den neurale aktivitet under episode 1 og episode 2.
  • I CA1 - De samme neuroner blev aktive i episode 1 (læringsafsnittet) og episode 2 (når minderne blev hentet).
  • Den dentate gyrus - Forskellige grupper af celler var aktive under episode 1 og episode 2. Holdet fandt også, at forskellige celler var aktive, da de blev udsat for det lidt anderledes nye kammer.
Wei Deng, en Salk postdoktorale forskning og første forfatter på papiret, sagde: "Dette fund understøttede forudsigelserne af teoretiske modeller, som forskellige grupper af celler aktiveres under eksponering for lignende, men forskellige miljøer. Dette er i modsætning til resultaterne fra tidligere laboratorieundersøgelser, Muligvis fordi de så på forskellige subpopulationer af neuroner i dentate gyrus."

Ifølge Salk-forskernes resultater, der minder om en hukommelse, som den mand mandag morgen, når vi forsøger at huske hvor vores bilnøgler er, involverer det ikke altid, at de samme neuroner genaktiveres.

Forfatterne skrev:

"Endnu vigtigere viser resultaterne, at dentate gyrus udfører mønsterseparation ved at anvende forskellige populationer af celler til at repræsentere lignende men ikke-identiske minder. Resultaterne hjælper med at afklare de mekanismer, som understøtter hukommelsesdannelse og kaster lys på systemer, som er forstyrret af skader og Sygdomme i nervesystemet. "

Sidste år rapporterede MIT-forskere i tidsskriftet Natur At minderne bor i bestemte hjerneceller. Ved blot at aktivere en lille brøkdel af disse celler kan et menneske genkalde en hel hukommelsesbegivenhed. Dette ville forklare, hvorfor vi f.eks. Kan huske barndomsminder fra visse lugte, vi elskede som barn.

Game of Thrones S7E01 Explained (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis