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(odnośnik otworzy się w nowym oknie), poświęcony badaniom tego zjawiska. Koordynatorka projektu Inbal Goshen, profesor na Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie(odnośnik otworzy się w nowym oknie), 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(odnośnik otworzy się w nowym oknie) 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(odnośnik otworzy się w nowym oknie), 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