Neurovetenskapsmän har nyligen upptäckt att även om samma neuroner används vid bildandet av olika typer av minne, uppstår helt olika processer i dem. Denna upptäckt kan leda till utveckling av nya och effektivare behandlingar för negativa psykologiska tillstånd som ångest och PTSD.
Upptäckten utmanar tidigare studier att minnet av olika traumatiska händelser använder samma neuroner på samma sätt, vilket i sin tur gör det omöjligt att fysiskt skilja mellan dem.
För att testa en hypotes som förklarar varför minnen från dåliga händelser kan utlösa ångest, analyserade ett team av forskare från Columbia University Medical Center (CUMC) och McGill University neuroner i molluscum Aplysia.
Som du vet lagras minnet i neuroner. Och det blir långsiktigt på grund av en slags kemiska "broar", synapser som förenar neuroner i grupper. Erfarenheter om händelser som orsakar skada på kroppen, såsom att beröra en het yta eller uppleva våld, kodas in i det associativa minnet och förbindelserna mellan neuroner stärks.
Men erfarenheten är inte alltid rutinmässig. När du till exempel står vid kaminen och hör en oväntad dörrklocka kan du röra vid en varm spis. Eller att höra närliggande hundar skälla kan känna att du blir attackerad när du inte är det. Och ändå, oavsett om du av misstag rörde plattan eller kände rädsla för en attack, registrerar neuroner denna information. Och ibland kan detta "oavsiktliga" minne skapa allvarliga problem och fungera som en trigger för ångest, vilket ofta bara förvärrar det allmänna psykologiska tillståndet och inte tillåter att hantera det verkliga problemet. På grund av detta slumpminne kan många personer med PTSD återgå till traumatiska känslomässiga upplevelser orsakade av en till synes oberoende händelse till deras ursprungliga trauma.
”Här är ett exempel som jag älskar att ge. Låt oss säga att du går genom ett kriminellt område, du bestämmer dig för att ta en genväg genom en mörk gränd, och sedan rånas du. Nära där du hamnade såg du en brevlåda. Allt. Det kommer att förbli i ditt minne för alltid. Nej, inte bara själva rånet. Men också en brevlåda. När du är nära brevlådorna kan du uppleva mycket starkt psykiskt obehag, förklarar CUMC-forskaren Samuel Shacher.
Ångest orsakad av oavsiktligt minne av en brevlåda kan spöka och störa en person för livet. Ett helt ofarligt föremål för urban infrastruktur kommer att utlösa en okontrollerad stressande situation, naturligtvis utan att erbjuda ett sätt att undvika sannolikheten för att bli rånad i framtiden.
Enligt hypotesen "synaptiska markeringar", som föreslogs 1997, är minnet att förstärka eller försvaga vissa synaptiska förbindelser mellan neuroner. Därför kan till och med svaga stimuli leda till bildandet av långsiktigt minne, som bildas som ett resultat av starkare efterföljande stimulering av samma neuron, men genom en annan synaptisk kanal, som i sin tur kan finnas flera tusen. För detta måste speciella proteiner syntetiseras i nervändarna. Produktionen av dessa proteiner utlöses av en tillräckligt stark och långvarig excitation av neuronet. Frey och Morris (författarna till hypotesen) föreslog att vissa biokemiska "taggar" bildas i synapser med tillfälligt ökad konduktivitet. Dessa märken varar inte mer än 2-3 timmar,hjälpa till att fånga önskat mRNA (om neuronet börjar producera dem inom en viss period) och använda det för proteinsyntes i en given nervänd, vilket i slutändan leder till övergången av slumpminne till stabilt och långsiktigt.
Kampanjvideo:
Tidigare studier har visat att de biokemiska processerna bakom bildandet av kort- och långvarigt minne i allmänhet har samma egenskaper, så det är inte möjligt att skilja mellan bildandet av en typ av minne eller en annan. Men om dessa hypotetiska etiketter var annorlunda skulle detta ge en fysisk egenskap som kan användas senare.
”Ett av områdena i vår nuvarande forskning är att utveckla strategier för att eliminera problematiska icke-associativa minnen utan att påverka de associativa minnen som kan präglas i minnet under traumatiska känslomässiga upplevelser. Detta kommer att möjliggöra ett mer undermedvetet beslutsfattande i framtiden, till exempel att undvika genvägar genom mörka gator i områden med hög brottsfrekvens, säger Shacher.
Återvänder till den senaste studien … Forskare tog ett par receptorneuroner och kopplade dem till en motorisk neuron (röd på bilden nedan).
En av receptornuronerna fick stimulering på ett sådant sätt att processen för att bilda ett starkt associerande minne började. En annan neuron stimulerades för att inducera slumpmässigt, icke-associerande minne. Forskarna fann att styrkan i bindningen av synoptisk förbindning var resultatet av produktionen av två olika typer av proteiner som kallas kinaser - canase M Apl I och kinase M Apl III. Selektiv blockering av bara ett av dessa kinaser förhindrade signalen från att passera från synapsen till neuronet, vilket effektivt raderade en viss typ av minne från existensen.
Låt oss upprepa att vi talar om nervceller och synaptiska anslutningar av blötdjur i blötdjur. Och hur är det med mannen? Det visar sig att ryggradsdjur har mycket liknande kinaser involverade i bildandet av minne. Naturligtvis säger ingen att apoteket i morgon kommer att kunna köpa läkemedel som kommer att blockera traumatiska minnen, men forskarna kunde öppna dörren, som ansågs tätt stängd under lång tid.
"Selektiv minnesblockering har potential att väsentligt lindra PTSD genom att ta bort icke-associerande minne som utlöser ett missbildande fysiologiskt svar," säger Jiang Yuan Hu från Columbia University Medical Center.
Kanske en dag efter chocken från ett rån kommer människor att kunna ta en p-piller och glömma de negativa föreningarna som är förknippade med brevlådor och skällande hundar, men samtidigt kommer de att komma ihåg väl, till exempel färgen på angriparens jacka och andra externa data som hjälper till att hitta och fånga kriminell. Andra studier tyder på att förlusten av slumpmässig information gör att våra hjärnor kan lagra mer detaljerad information mycket längre. Även om vi utesluter den nya potentialen för nya terapier är en sådan upptäckt fortfarande betydande, eftersom det gör att vi bättre kan förstå hur våra hjärnor bildar långsiktigt minne.
NIKOLAY KHIZHNYAK
