Persönliche Gesundheit

Wie Erinnerungen, die form und fade

Warum ist es, dass Sie sich erinnern können, den Namen Ihrer kindheit beste Freundin, die man noch nicht gesehen in Jahren noch leicht vergesse den Namen einer person, die Sie gerade erst kennengelernt vor einem moment? In anderen Worten, warum sind manche Erinnerungen stabil über Jahrzehnte hinweg, während andere verblassen innerhalb von Minuten?

Mit Maus-Modellen, Caltech-Forscher haben nun herausgefunden, dass starke, stabile Erinnerungen codiert sind, von „teams“, der alle Neuronen feuern synchron, die Bereitstellung von Redundanz, die es ermöglicht, diese Erinnerungen bestehen bleiben über die Zeit. Die Forschung hat Auswirkungen für das Verständnis, wie der Arbeitsspeicher betroffen sein könnten nach Schädigungen des Gehirns, beispielsweise durch Schlaganfälle oder Alzheimer-Krankheit.

Die Arbeit wurde im Labor von Carlos Lois, professor der Biologie, und ist beschrieben in einem Papier, das erscheint in der August-23 der Zeitschrift Science. Lois ist auch ein verbundenes Mitglied der Fakultät der Tianqiao und Chrissy Chen Institut für Neurowissenschaften am Caltech.

Leitung von post-doc-Stipendiat Walter Gonzalez, das team entwickelte einen test, um zu prüfen Mäusen die neuronale Aktivität, wie Sie lernen und denken Sie daran, einen neuen Platz. Im test, eine Maus wurde in einem geraden Gehäuse, über 5 Meter lang, mit weißen Wänden. Eindeutige Symbole gekennzeichnet, verschiedene Orte entlang der Wände—zum Beispiel ein bold plus-Zeichen in der Nähe des am rechten Ende und eine abgewinkelte Schrägstrich in der Nähe der Mitte. Zucker Wasser (ein Leckerbissen für die Mäuse) wurde an beiden enden der Strecke. Während die Maus untersucht, die Forscher Maßen die Aktivität von bestimmten Neuronen im hippocampus der Maus (die region des Gehirns, wo neue Erinnerungen geformt werden), die bekannt sind, Kodieren für Orte.

Wenn ein Tier wurde zunächst platziert in der Spur, es war unsicher, was zu tun und wanderte Links und rechts, bis er kam über die Zucker-Wasser. In diesen Fällen einzelne Nervenzellen aktiv sind, wenn sich die Maus nahm Kenntnis von einem symbol an der Wand. Aber über mehrere Erfahrungen mit der Strecke, die Maus wurde mit ihm vertraut und erinnerte sich an den Standorten der Zucker. Als die Maus wurde mehr vertraut, mehr und mehr Neurone aktiviert wurden, synchron, indem Sie sehen, jedes symbol auf der Wand. Im wesentlichen, die Maus war zu erkennen, wo es mit Bezug auf die jeweils einzigartigen symbol.

Um zu untersuchen, wie Erinnerungen verblassen im Laufe der Zeit die Forscher dann einbehalten, die Mäuse von der Bahn für bis zu 20 Tage. Nach der Rückkehr auf die Strecke nach dieser Pause, Mäuse gebildet hatte starke Erinnerungen kodiert, die von einer höheren Anzahl von Neuronen, erinnerte sich die Aufgabe schnell. Obwohl einige Neuronen zeigten unterschiedliche Aktivität der Maus-Speicher, der die Strecke war deutlich erkennbar bei der Analyse der Aktivität großer Gruppen von Nervenzellen. In anderen Worten, mit Gruppen von Nervenzellen ermöglicht dem Gehirn, um Redundanz-und noch immer erinnern Erinnerungen, auch wenn einige der ursprünglichen Neuronen verstummen oder beschädigt sind.

Gonzalez erklärt: „stellen Sie sich vor Sie haben eine lange und komplizierte Geschichte zu erzählen. Zur Wahrung der Geschichte, könnte man sagen, dass es zu fünf deiner Freunde und dann gelegentlich erhalten Sie zusammen mit allen von Ihnen zu re-erzählen die Geschichte und einander zu helfen, füllen Lücken, die ein Individuum vergessen hatte. Darüber hinaus jedes mal, wenn Sie re-erzählen die Geschichte, Sie bringen könnte, neue Freunde zu lernen und somit helfen, es zu bewahren und zu stärken Speicher. In analoger Weise, Ihre eigenen Neuronen, die sich gegenseitig helfen zu Kodieren Erinnerungen dauerhaft über die Zeit.“

Speicher ist so fundamental für das menschliche Verhalten, dass Beeinträchtigungen der Speicher kann schwerwiegende Auswirkungen auf unser tägliches Leben. Speicher Verlust, der Auftritt als Teil des normalen Alterungsprozesses kann eine deutliche Behinderung für Senioren. Außerdem, Gedächtnisverlust, verursacht durch verschiedene Erkrankungen, vor allem Alzheimer, hat verheerende Folgen, die stören können mit den meisten basic-Routinen, einschließlich erkennen von verwandten oder von der Erinnerung an den Weg zurück nach Hause. Diese Arbeit schlägt vor, dass Erinnerungen könnten verblassen schneller als wir Altern, weil eine Speicher codiert ist, weniger Neuronen, und wenn einer von diesen Neuronen fehl, kann der Speicher ist verloren. Die Studie schlägt vor, dass eines Tages, entwerfen Behandlungen, könnte die verstärkte Einstellung eine höhere Anzahl von Neuronen, die zum codieren eines Speichers zu verhindern, Gedächtnisverlust.

„Seit Jahren haben die Menschen gewusst, dass die mehr Sie üben, eine Handlung, desto größer die chance, dass Sie werden sich erinnern, es später“, sagt Lois. „Wir denken jetzt, dass dies wahrscheinlich ist, weil mehr Sie sich üben, eine Handlung, desto höher ist die Anzahl der Neuronen, die Kodierung der Aktion. Die herkömmlichen Theorien über Speicher postulieren, dass ein Speicher-stabiler erfordert die Stärkung der verbindungen zu einem einzelnen neuron. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erhöhung der Anzahl der Neuronen Kodieren die gleichen Speicher ermöglicht es, den Speicher länger bestehen bleiben.“