yes, therapy helps!
Historie synaps

Historie synaps

Březen 1, 2024

Mozok obsahuje tisíce a tisíce vzájemných propojení mezi jeho neurony, které jsou odděleny malým prostorem známým jako synapse. Zde dochází k přenosu informací z neuronu na neuron .

Už nějakou dobu je vidět, že činnost synapse není statická, to znamená, že není vždy stejná. Může být zvýšena nebo snížena v důsledku vnějších podnětů, jako jsou věci, které žijeme. Tato schopnost modulace synapse je známá jako cerebrální plasticita nebo neuroplasticita.

Až dosud se předpokládá, že tato schopnost modulovat synapsí se aktivně účastní dvou aktivit důležitých pro vývoj mozku jako učení a paměť. Říkám až dosud, protože existuje nový alternativní proud tohoto vysvětlujícího schématu, podle kterého pochopit fungování paměti Synapse nejsou tak důležité jak se obvykle předpokládá.


Historie synaps

Díky Ramónovi a Cajalovi víme, že neurony nevytvářejí sjednocenou tkáň, ale jsou od sebe odděleny interneuronálními prostory, mikroskopickými místy, která později nazývá Sherrington "synapsy". O desetiletí později by psycholog Donald Hebb nabídl teorii, podle níž synapse nejsou vždy rovnoměrné v čase a mohou být modulovány, to znamená, že mluvil o tom, co známe jako neuroplasticitu: Dva nebo více neuronů může způsobit, že vztah mezi nimi bude konsolidovat nebo zhoršovat , což způsobuje, že některé komunikační kanály jsou častější než jiné. Jako zvědavý fakt, padesát let před uplatněním této teorie, nechal Ramón y Cajal důkaz o existenci této modulace ve svých spisech.


Dnes známe dva mechanismy, které se používají v procesu plasticity mozku: dlouhodobá potenciace (LTP), což je zintenzivnění synapse mezi dvěma neurony; a dlouhodobé deprese (LTD), což je opačné z prvního, tj. snížení přenosu informací.

Paměť a neurovědy, empirické důkazy s kontroverzí

Učení je proces, kterým sdružujeme věci a události v životě, abychom získali nové znalosti. Paměť je aktivita udržování a uchování těchto znalostí, které se v průběhu času učí. Během celé historie byly provedeny stovky experimentů, které zkoumaly, jak mozok provádí tyto dvě činnosti.

Klasika v tomto výzkumu je dílem Kandel a Siegelbaum (2013) s malým bezobratlým, mořským hlemýžďem známým jako Aplysia. Při tomto šetření, oni viděli, že změny v synaptické vodivosti byly generovány jako důsledek toho, jak zvíře reaguje na životní prostředí , což ukazuje, že synapse je zapojena do procesu učení a zapamatování. Avšak novější experiment s Aplysií od Chen a kol. (2014) našel něco, co se střetává s dříve dosaženými závěry. Studie odhaluje, že dlouhodobá paměť přetrvává u zvířete v motorických funkcích poté, co synapse byla inhibována léky, čímž zpochybňuje myšlenku, že se synapsa účastní celého procesu paměti.


Jiný případ, který tuto myšlenku podporuje, vyplývá z experimentu, který navrhli Johansson a kol. (2014). Při této příležitosti byly studovány Purkinje buňky cerebellum. Tyto buňky patří mezi své funkce ke kontrole rytmu pohybů a jsou stimulovány přímo a pod inhibicí synapsí drogami, proti všem prognózem, i nadále nastavovaly tempo. Johansson dospěl k závěru, že jeho paměť není ovlivněna vnějšími mechanismy a že samotné Purkinje buňky ovládají mechanismus jednotlivě nezávisle na vlivu synapse.

Konečně, projekt Ryana a kol. (2015) ukázaly, že síla synapse není kritickým bodem v konsolidaci paměti. Podle jeho práce při injekčním podávání inhibitorů bílkovin u zvířat se produkuje retrográdní amnézie, to znamená, že si nemohou uchovat nové znalosti. Pokud však v této situaci aplikujeme malé záblesky světla, které stimulují produkci určitých bílkovin (metoda známá jako optogenetika), můžeme si zachovat paměť navzdory indukované chemické blokaci.

Učení a paměť, jednotné nebo nezávislé mechanismy?

Abychom něco zapamatovali, musíme se o tom nejprve naučit , Nevím, jestli je to kvůli tomu, ale současná neurověd vede k tomu, aby tyto dva pojmy spojily a pokusy, na nichž jsou založeny, obvykle mají dvojznačný závěr, který neumožňuje rozlišovat mezi učebním procesem a pamětí, což ztěžuje pochopení, pokud používají společný mechanismus nebo ne.

Dobrým příkladem je práce Martina a Morrise (2002) ve studii hipokampu jako učebního centra. Výzkumná báze byla zaměřena na receptory N-methyl-D-aspartátu (NMDA), který rozpoznává glutamát neurotransmiteru a podílí se na LTP signálu. Dokázali, že bez dlouhodobého potencování buněk hypotalamu není možné naučit se nové znalosti. Experiment sestával z podávání blokátorů NMDA receptorů u potkanů, které jsou ponechány ve vodním bubnu s raftem, a to na rozdíl od potkanů ​​bez inhibitorů.

Následné studie ukazují, že pokud potkan trpí tréninkem před podáním inhibitorů, krysa "kompenzuje" ztrátu LTP, to znamená, že má paměť. Závěr, který chceme ukázat, je to LTP se aktivně podílí na učení, ale není tak jasné, že tak činí při získávání informací .

Důsledky mozkové plasticity

Existuje mnoho experimentů, které to ukazují neuroplasticita se aktivně podílí na získávání nových poznatků , například výše zmíněný případ nebo při tvorbě transgenních myší, ve kterých je eliminován gen pro produkci glutamátu, což závažně ztěžuje učení zvířete.

Místo toho, vaše role v paměti se začne více zpochybňovat, jak jste si přečetli s několika citovanými příklady. Teorie se začala objevovat, že mechanismus paměti je spíše uvnitř buněk než v synapsech. Ale jak to naznačuje psycholog a neurolog Ralph Adolph, neurověd bude řešit, jak učení a paměť funguje v příštích padesáti letech , to znamená, že pouze čas objasňuje vše.

Bibliografické odkazy:

  • Chen, S., Cai, D., Pearce, K., Sun, P.Y.-W., Roberts, A.C., a Glanzman, D.L. (2014). Obnovení dlouhodobé paměti po vymazání jejího behaviorálního a synaptického výrazu v Aplysii. eLife 3: e03896. dva: 10.7554 / eLife.03896.
  • Johansson, F., Jirenhed, D.-A., Rasmussen, A., Zucca, R. a Hesslow, G. (2014). Paměťová stopa a mechanismus časování lokalizovaný do cerebellarních buněk Purkinje. Proc. Natl. Acad. Sci. 111, 14930-14934. doi: 10.1073 / pnas.1415371111.
  • Kandel, E. R. a Siegelbaum, S. A. (2013). "Buněčné mechanismy implicitního ukládání paměti a biologický základ individuality", v principu neurálních věd, 5. vydání, Eds ER Kandel, JH Schwartz, TM Jessell, Siegelbaum SA a AJ Hudspeth (New York, NY: McGraw-Hill ), 1461-1486.
  • Martin, S. J. a Morris, R. G. M. (2002). Nový život ve starém nápadu: synaptická plasticita a paměťová hypotéza. Hippocampus 12, 609-636. dva: 10.1002 / hipo.10107.
  • Ryan, T.J., Roy, D.S., Pignatelli, M., Arons, A., a Tonegawa, S. (2015). Engramové buňky si udržují paměť za retrográdní amnézie. Science 348, 1007-1013. dva: 10.1126 / science.aaa5542.
Související Články