Zespół Akihiro Goto z Uniwersytetu w Kioto opublikował w Science wyniki prezentujące nowy system neuronowo-optyczny do manipulowania wspomnieniami. Technika ta hamuje wszelką aktywność nerwową, która w normalnych warunkach odpowiada za konsolidację pamięci podczas snu – w procesie nazywanym długotrwałym wzmocnieniem synaptycznym (LTP).
Zagrywki jak z “Facetów w czerni”
Badania Goto wykazały, że LTP wzmacnia tworzenie się synaps poprzez aktywność neuronalną, co jest kluczowe dla tworzenia się pamięci. Badając proces LTP można zaobserwować, gdzie i kiedy powstają wspomnienia w mózgu.
Istnieją leki, które mogą zaburzać proces LTP, ale ich działanie jest ogólne, więc zdarza się, że nie trafiają one w konkretne regiony mózgu w konkretnych momentach konsolidacji pamięci. Goto inspiracji postanowił szukać w Hollywood.
Czytaj też: Sieci neuronowe kopiują biologiczny mózg. W ten sposób rozpoznają zapachy
W serii “Faceci w czerni” agenci wymazują wspomnienia za pomocą błysku światła. Japończycy zrobili coś podobnego i wykorzystali światło do dezaktywacji białek biorących udział w konsolidacji pamięci.
Naukowcy wstrzyknęli do mysich mózgów wektor adenowirusowy (AAV), aby zahamować działanie kofiliny – białka niezbędnego do prawidłowego funkcjonowania synaps. Białko wprowadzone do mózgu myszy uwalnia reaktywne formy tlenu, które dezaktywują wszystkie pobliskie związki, w tym kofilinę.
Wykazano aktywność LTP w hipokampie, gdzie wspomnienia są przechowywane jako pierwsze. Gdy ten obszar mózgu zostanie napromieniowany – raz bezpośrednio po tym, jak mysz nauczy się zadania, a następnie ponownie podczas snu po nauce – dochodzi do “wymazania” pamięci.
Naukowcy uważają, że nowa technologia zapewnia metodę izolowania formowania się wspomnień zarówno czasowo, jak i przestrzennie w mózgu na poziomie komórkowym. Nieprawidłowości synaptyczne związane z LTP często występują w chorobach neurodegeneracyjnych, np. alzheimerze, ale także w chorobach psychicznych, np. schizofrenii.