Zrozumienie mechaniki pamięci odległej
Wspomnienia, obejmujące okresy liczone w tygodniach, a nawet dziesięcioleciach, stanowią integralną część naszej tożsamości i znacząco wpływają na to, jak postrzegamy świat. Pamięć „odległa” odnosi się do wspomnień dotyczących zdarzeń mających miejsce w odległej przeszłości, mierzonej w latach lub nawet dekadach. Obejmuje zarówno konkretne wspomnienia z własnego życia danej osoby, jak i ogólne wspomnienia z przeszłości, w tym wydarzenia historyczne lub ludzi, co przypomina niemalże rozdziały w książce autobiograficznej. Jednak mechanizmy przywoływania odległych wspomnień nadal stanowią dla naukowców zagadkę. Może to zmienić projekt RECENT-TO-REMOTE, poświęcony badaniom tego zjawiska. Koordynatorka projektu Inbal Goshen, profesor na Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie, wyjaśnia: „Tylko mała część niedawnych wspomnień przejdzie do pamięci odległej i są to zazwyczaj te najważniejsze zdarzenia, ponieważ trwałość danego wspomnienia jest ściśle związana z jego znaczeniem. Postanowiliśmy dowiedzieć się, dlaczego tak jest”. Ten finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt miał na celu zrozumienie procesu przechodzenia świeżych wspomnień do pamięci odległej. Oprócz mechanizmów tego procesu zespół projektu chciał zrozumieć jego znaczenie z perspektywy osób borykających się z zaburzeniami pamięci, takimi jak w przypadku choroby Alzheimera.
Połączenia pamięci odległej
Najważniejszymi celami projektu było zbadanie grup komórek mózgowych odpowiedzialnych za niedawne i odległe wspomnienia, analiza sposobu, w jaki połączenia w mózgu pomagają przekształcić niedawne wspomnienia we wspomnienia trwałe, a także zbadanie roli, jaką w mechanizmach pamięci odgrywają astrocyty. Co ważne, osiągnięcie tych celów było możliwe tylko dzięki nowym technologiom, które nie były dostępne w momencie rozpoczęcia projektu. Jedną z nich była możliwość monitorowania aktywności astrocytów u myszy, a także znakowania komórek mózgowych na podstawie ich aktywności w celu sprawdzenia, które spośród nich biorą udział w tworzeniu wspomnień. „Dzięki dofinansowaniu mogliśmy zmodernizować nasz zaawansowany mikroskop”, zauważa Goshen. „Dało nam to możliwość zaobserwowania, jak astrocyty zachowują się u myszy poruszających się w wirtualnym świecie. Byliśmy pierwszymi naukowcami, którzy tego dokonali!” Astrocyty to największe komórki glejowe, przez co w przeszłości niełatwo było zobaczyć je w całości. Ale dzięki nowym technikom badania wyizolowanego „przezroczystego mózgu” możliwe jest ich kompleksowe obrazowanie, a w tym przypadku naukowcy byli w stanie zobaczyć prawie 10 000 razy więcej astrocytów niż wcześniej. Badanie to doprowadziło do kilku ekscytujących odkryć – ustalono między innymi, że świeże i odległe wspomnienia są podobne, ale z czasem dojrzewają, oraz że astrocyty wpływają na uczenie się pamięci poprzez ukierunkowane połączenia w hipokampie. W ramach projektu RECENT-TO-REMOTE udało się również stworzyć trójwymiarową mapę hipokampu przy użyciu najnowocześniejszej technologii obrazowania CLARITY, umożliwiającą uwzględnienie szczegółów dotyczących neuronów i astrocytów oraz interakcji między nimi. Wyniki projektu znacząco wpłynęły na najnowsze badania dotyczące pamięci, także te prowadzone w ramach projektu AgeConsolidate, o czym świadczą liczne publikacje w czołowych czasopismach naukowych.
Nieoczekiwane odkrycia dotyczące astrocytów
Nieoczekiwanie naukowcy uzyskali ważny rezultat, którego nawet nie zakładali. Szukając astrocytarnych komórek miejsca w hipokampie myszy, które są odpowiedzialne za ustalanie lokalizacji, nie byli w stanie ich znaleźć. Zamiast jednak porzucić to badanie, Goshen i jej zespół postanowili podejść do niego z innej perspektywy. Wówczas odkryli oni, że astrocyty u myszy mogą faktycznie sygnalizować, w którym miejscu znajdują się nagrody, ale wyłącznie wtedy, gdy napotkały je wcześniej – a nie w nowym środowisku. To tak, jakby astrocyty miały wbudowaną mapę rozmieszczenia dobrze znanych smakołyków. Te zaskakujące wyniki zostały następnie opublikowane na łamach czasopisma „Nature”. „Dzięki odkryciom poczynionym w projekcie RECENT-TO-REMOTE dysponujemy obecnie lepszym rozumieniem mechanizmów biologicznych leżących u podstaw prawidłowej pamięci odległej”, podsumowuje Goshen. „Możemy więc zacząć badać choroby, których istotą są problemy z pamięcią, takie jak choroba Alzheimera”. Zarówno dla mieszkańców UE, jak i ludzi na całym świecie oznacza to ogromny postęp w wiedzy na temat procesów, dzięki którym mózg tworzy i zachowuje wspomnienia. Biorąc pod uwagę, że wspomnienia w dużej mierze nas definiują, wiedza ta pozwoli uwolnić nowe możliwości leczenia schorzeń związanych z zaburzeniami pamięci.
Słowa kluczowe
RECENT-TO-REMOTE, pamięć odległa, pamięć, astrocyty, choroba Alzheimera