U novoj studiji, objavljenoj u siječanjskom izdanju časopisa Proceedings of the National Academy of Sciences, tim istraživača s University of Sounthern California opisao je kako su uspjeli vizualizirati nastanak uspomena u mozgu laboratorijske ribice.

Temeljem iskustava iz prethodnih istraživanja očekivali su kako će mozak ponešto promijeniti svoju neuralnu arhitekturu kako bi zabilježio uspomenu. Umjesto toga iznenadio ih je opseg nastalih promjena.

Proces kojem su svjedočili dokaz je u prilog teoriji prema kojoj je memorija složena pojavnost koja obuhvaća niz raznovrsnih puteva enkodiranja. No, također sugerira vrsta pamćenja može biti ključna pri odabiru načina na koji će ju mozak enkodirati.

To bi moglo objasniti zašto su pojedine traumom uvjetovane reakcije tako duboko ukorijenjene i teško ih se uklanja. Naime, neke vrste uspomena mozak bilježi u obliku kojeg je lako obrisati, dok druge mogu biti robusnije pohranjene, pogotovo ako su povezane sa strahom.

Fokus na istraživanju palija

Pamćenje se često proučava u korteksu, dijelu pri vrhu mozga sisavaca, i hipokampus pri dnu. Rjeđe se pratilo što se događa u dubljim strukturama, poput amigdale, dijelu mozga zaduženom za regulacije straha.

Amigdala je naročito povezana za asocijativno pamćenje, važnu kategoriju emocijama nabijenih uspomena koja povezuje raznovrsne stvari i događaje.

Iako je ta vrsta uspomena dosta česta ne znamo puno o tome kako nastaju, djelomično i zbog toga što se to događa u teško dostupnom dijelu mozga. Istraživači su to ograničenje zaobišli tako što su za opite koristili ribu zebricu.

Ribe, doduše, nemaju amigdalu usporedivu s onom u sisavaca, ali imaju nešto slično - palij, dio u kojem nastaje asocijativno pamćenje i koji je znatno dostupniji za istraživanje.

Za razliku od mozga sisavaca, koji raste kako uči i doživljava, mozak zebrice se se nadme poput balona pa se inače dublje smješteni centri nađu bliže površini i lakše ih je promatrati. Uz to, larva zebrice je prozirna pa je moguće gledati izravno njihov mozak.

Neuroznanstvenici se općenito slažu u procjeni kako mozak stvara uspomene modifikacijom sinapsi, sićušna križanja gdje se neuroni sreću. Ali, većina vjeruje kako se to događa izmjenom snage poveznica, odnosno koliko snažno jedan neuron stimulira idući.

Genetska modifikacija, mikroskop i laser

Kako bi taj proces učinili vidljivim, istraživači su genetski modificirali zebricu kako bi napravili neurone s fluorescentnim protenskim markerima vezanima uz njihove sinapse. Taj proteinski marker reagira na prigušeno lasersko svjetlo posebno prilagođenog mikroskopa.

Izazov je bio uhvatiti trenutak kad se stvaranje pamćenja događa i pritom upotrijebiti štoi je moguće manje svjetla kako se ne bi spržilo zebrice. Uspjeli su na kraju pratiti ne samo lokacije pojedinih sinapsi već i koliko su jake.

Za stvaranje memorije zebrice su uvjetovane kako bi svjetlo povezale s neugodnim zagrijavanjem. Naučile su otplivati svaki put kad bi vidjele svjetlo.

Istraživači su snimili palij prije i poslije procesa učenja pa analizirali promjene. Suprotno očekivanjima, sinapse su ostale podjednako snažne, ali su dijelovi palija bili odbačeni i zamijenjeni drugima.

Također je moguće kako je stvar više bila u tome koliko su zebrice bile stare nego kakva je vrsta pamćenja u pitanju.

Istraživači se nadaju kako će slične rezultate moći vidjeti i u životinjama s većim mozgom, pa možda i u sisavaca, ali i otkriti kako upravljaju manje emocijama ili traumom nabijenim uspomenama, piše Wired.