Publicat la: 
25/08/2015

Hipocampul într-un creier de rozătoare

Vezi un bărbat în supermarket. E fostul tău coleg din facultate sau doar un tip care seamănă cu el? Se pare că un minuscul loc din creier deține răspunsul.

Specialiștii în neuroștiințe de la Johns Hopkins University au identificat acea parte din hipocamp care creează și procesează acest tip de amintire, ducând mai departe înțelegerea felului în care ne funcționează mintea, dar și a ceea ce se întâmplă greșit atunci când apar „erori”. Rezultatele cercetării lor sunt publicate în numărul curent din jurnalul științific Neuron.

„Vezi o față familiară și îți spui: cred că am mai văzut fața aia. Dar este o persoană pe care am cunoscut-o cu cinci în urmă, poate cu alt fel de păr sau ochelari –sau poate că e cu totul altcineva?” explică James J. Knierim, profesor de neuroștiințe la Institutul Zanvyl Krieger pentru Minte/Creier al universității și coordonator al studiului. „Asta este una dintre cele mai mari probleme pe care sistemul memoriei le are de rezolvat.”

Activitatea neuronală din hipocamp îi permite cuiva să își amintească unde și-a parcat mașina, să își găsească locuința chiar dacă ea își schimbă culoarea, sau să recunoscă un cântec vechi când e pus la radio.

Specialiștii în studiul creierului au teoretizat că două părți ale hipocampului (girusul dentat și CA3) intră în competiție pentru a decide dacă un stimul e complet nou sau o versiune alterată a ceva familiar. Se credea că girusul dentat cripta automat fiecare stimul ca fiind nou, un proces numit „separarea tiparelor”. Prin contrast, CA3 ar fi minimalizat orice schimbări mici de la o experiență la alta, clasificând stimulii ca fiind echivalenți/egali, un proces numit „completarea tiparelor”. Astfel, girusul dentat ar asuma că persoana cu părul diferit și ochelari nefamiliari ne este complet străină, în vreme ce CA3 ar ignora detaliile schimbate și ar scoate la iveală amintirea vechiului amic din facultate.

Studii anterioare realizate de grupul lui Knierim sau de alți cercetători au oferit dovezi în favoarea acestei teorii. Noul studiu arată, însă, că CA3 este mult mai complicată decât se crezuse înainte: diferite părți din CA3 iau diferite decizii, care merg fie spre separarea, fie spre completarea tiparelor și transmit aceste decizii diferite către alte zone ale creierului.

„Scopul final al regiunii CA3 este să ia decizia: este același sau e diferit?” spune Knierim. „De obicei, ai dreptate când îți amintești că această persoană este o variantă ușor diferită a celei pe care ai cunoscut-o cu ani în urmă. Dar când greșești, și spre rușinea ta se dovedește că a fost un complet străin, vrei să creezi o memorie nouă a acestei persoane care să fie absolut distinctă de amintirea prietenului tău, ca să nu mai faci aceeași greșeală a doua oară.”

Knierim și colegii săi au monitorizat rozătoare în plin proces de cunoaștere a unui mediu și, ulterior, au documentat experiența lor când acest mediu s-a schimbat. Echipa a implantat electrozi în hipocampul subiecților. Au instruit șobolanii să alerge în jurul unei piste, mâncând fulgi de ciocolată (ca imbold). Podeaua culoarului de alergat avea patru texturi diferite: șmirghel, bandă adezivă, covoraș de cauciu și carpetă. Șobolanii puteau vedea, simți și mirosi diferențele dintre texturi. În același timp, pe copertina neagră care înconjura culoarul de alergare erau atașate diferite obiecte mici. Timp de zece zile, șobolanii și-au putut construi hărți mentale ale acelui mediu.

Apoi realizatorii experimentului au schimbat puțin lucrurile. Au rotit pista în sensul invers mișcării acelor de ceasornic, rotind în același timp copertina în sens opus, ceea ce a creat o confuzie perceptuală în mințile șobolanilor. Efectul a fost similar, spune Knierim, celui pe care l-ai simți dacă, atunci când deschizi ușa apartamentului tău, toate pozele tale ar fi agățate pe pereți diferiți sau mobila ți-ar fi complet rearanjată. „Ai recunoaște apartamentul ca fiind casa ta sau ai crede că ești pierdut?” spune el. „Este o experiență care te dezorientează profund și îți dă un sentiment foarte incomod.”

Chiar și atunci când confuzia perceptuală dintre pistă și copertină a fost mică, procesul de separare a tiparelor realizat de CA3 și-a schimbat aproape complet activitatea, creând o amintire nouă pentru mediul transfigurat. Dar partea din CA3 care caută „completarea tiparelor” tindea să recupereze un tipar de activitate similar celui folosit pentru a cripta amintirea originală, chiar și atunci când confuzia  perceptuală a fost și mai mare.

Rezultatele, care validează modele mai vechi menite să explice felul în care funcționează memoria, ar putea să ajute la explicarea unor boli ca demența de tip Alzheimer și ne-ar putea ajuta să păstrăm amintirile oamenilor pe măsură ce ei îmbătrânesc.

Sursa:  Johns Hopkins University, Science Daily.

A. N.

Adaugă comentariu nou

Alte articoleVezi toate articolele

Primele semne de sarcina pot fi confundate cu simptomele perioadei premenstruale, infectiile stomacale sau chiar cu efectele negative ale stresului asupra organismului. Iata cum putem depista...
Alune de caju, o sursa excelenta de zinc/ Foto: MorgueFile.com Evenimentele stresante cauzeaza cresterea nivelului de cortizol. Cortizolul provoaca poftele alimentare, iar la femei acestea tind...