Η επιστημονική αντίληψη για τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος αποθηκεύει τις αναμνήσεις ανατρέπεται, καθώς νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι οι αναμνήσεις μπορούν να επιβιώσουν ακόμη και όταν εξαφανιστεί περισσότερο από το 50% των σχετικών νευρικών συνάψεων. Ερευνητές από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Οκινάουα στην Ιαπωνία, με επικεφαλής τον Καζουμάσα Τανάκα, προκάλεσαν τεχνητή χειμερία νάρκη σε ποντίκια και διαπίστωσαν ότι τα ζώα διατήρησαν τις μνήμες τους παρά τη μαζική αναδιάρθρωση του εγκεφάλου τους. Η ανακάλυψη αυτή προσφέρει νέα δεδομένα για τη λειτουργία του μαστικού εγκεφάλου και ανοίγει δρόμους για μελλοντικές θεραπείες σε διαταραχές μνήμης.
- Οι αναμνήσεις παραμένουν ζωντανές ακόμη και όταν εξαφανίζεται πάνω από το 50% των συνάψεων στα κυκλώματα μνήμης.
- Η μελέτη της τεχνητής χειμερίας νάρκης σε ποντίκια έδειξε ότι μόνο οι συσπειρωμένες συνάψεις είναι απαραίτητες για τη διατήρηση της πληροφορίας.
- Οι μη συσπειρωμένες συνάψεις εξαφανίστηκαν αλλά επανήλθαν εντός μίας ημέρας, υποδηλώνοντας τον ρόλο τους στην πρόσβαση στις μνήμες.
Πώς σχεδιάστηκε το πείραμα της χειμερίας νάρκης
Για να κατανοήσουν τη μακροπρόθεσμη διατήρηση της μνήμης, οι ερευνητές εμπνεύστηκαν από τα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη, τα οποία, παρά τη μείωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας, θυμούνται τις κρυψώνες τροφής τους την άνοιξη. Αρχικά, οι επιστήμονες εφάρμοσαν ήπια ηλεκτροσόκ στα πόδια ποντικών μέσα σε έναν θάλαμο με μυρωδιά αλκοόλ, δημιουργώντας στα ζώα μια ανάμνηση φόβου συνδεδεμένη με τη συγκεκριμένη μυρωδιά.
Στη συνέχεια, προκάλεσαν τεχνητή χειμερία νάρκη σε περίπου τα μισά ποντίκια για δύο ημέρες, χορηγώντας τους φάρμακα που επιβραδύνουν τον μεταβολισμό και τοποθετώντας τα σε σκοτεινό θάλαμο. Πέντε ημέρες αργότερα, τα ποντίκια που είχαν περιέλθει σε χειμερία νάρκη παρέμειναν ακινητοποιημένα από φόβο όταν τοποθετήθηκαν ξανά στον θάλαμο με το αλκοόλ, αποδεικνύοντας ότι η ανάμνηση διατηρήθηκε.
Ο ρόλος των συσπειρωμένων συνάψεων στην αποθήκευση
Οι εγκεφαλικές απεικονίσεις έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης εξαφανίστηκε περισσότερο από το μισό ποσοστό των συνάψεων στους νευρώνες του ιππόκαμπου — μιας περιοχής ζωτικής σημασίας για τη μνήμη. Ωστόσο, οι συνάψεις που βρίσκονταν κοντά η μία στην άλλη, σχηματίζοντας συστάδες στην επιφάνεια των νευρώνων εγγράμματος (engram neurons), παρέμειναν ανέπαφες.
Η διατήρηση των συσπειρωμένων συνάψεων αποδεικνύει ότι αυτές είναι υπεύθυνες για τη φύλαξη της πληροφορίας, ενώ οι μη συσπειρωμένες συνάψεις που εξαφανίστηκαν και επανήλθαν εντός 24 ωρών φαίνεται πως χρησιμεύουν στην πρόσβαση και την ανάκληση των αναμνήσεων.
Προοπτικές για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών
Τα ευρήματα αυτά κρίνονται ιδιαίτερα σημαντικά από την επιστημονική κοινότητα. Όπως επισημαίνουν ερευνητές, όπως ο Τζορτζ Ντραγκόι από το Πανεπιστήμιο Γέιλ και ο Στιβ Ραμίρεζ από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, ο εγκέφαλος των θηλαστικών αποθηκεύει πληροφορίες με παρόμοιο τρόπο, γεγονός που καθιστά τα αποτελέσματα αμεσότατα σχετιζόμενα με τον άνθρωπο.
Αυτό σημαίνει ότι σε περιπτώσεις αμνησίας ή νόσου Αλτσχάιμερ, οι αναμνήσεις ενδέχεται να μην έχουν καταστραφεί ολοσχερώς, αλλά απλώς να μην είναι προσβάσιμες. Η στόχευση των μοριακών μονοπατιών που διέπουν τις συνάψεις με κατάλληλα φάρμακα θα μπορούσε μελλοντικά να προσφέρει νέες μεθόδους για την πρόληψη ή την επιβράδυνση της εξασθένησης της μνήμης.
