četrtek, 18. marec 2010

Kako deluje naš spomin?

Eric Kandel je ameriški psihiater in raziskovalec, dobitnik Nobelove nagrade za medicino leta 2000. Po rodu Avstrijec, ki je v otroštvu skupaj s starši zaradi nacističnega pregona moral zbežati v Ameriko, tu pa so starši znova odprli svojo trgovino, Eric pa se je navdušil nad psihiatrijo in se iz študija zgodovine prepisal na študij medicine.
In kaj je postalo glavno področje njegovega raziskovanja? Njegovo začetno navdušenje nad možgani in psihoanalizo je nekoliko usmeril njegov mentor, po nasvetu katerega se je nato usmeril na delovanje posamezne možganske celice in reučeval spomin na molekularni ravni. Človeški možgani imajo več sto milijard nevronov, na primer možgani morskega zajčka pa le dvajset tisoč. Torej je najprej pričel z preučevanjem nevronskih povezav pri morskih zajčkih. Opazoval je skupino njihovih nevronov in npr. ugotovil, da se sčasoma zajčki lahko naučijo, če jih zaporedoma dražimo z nekim dražljajem, da ta dražljaj ni nevaren in takrat se žival ne odziva več refleksno. Če pa je dražljaju nenadoma sledil še šibek elektrošok, se je žival priučila, da je dražljaj morda lahko nevaren in zopet vzpostavila refleksni odziv. Na takšnem mehanozmu je lahko opazoval molekularno osnovo pridobivanja spomina. Ugotovil je tudi, da tudi pri morskih zajčkih obstaja koncept dolgotrajnega in kratkotrajnega spomina. Potrebno je le ponavljati oziroma utrjevati neko veščino ali informacijo, da ta preide v dolgotrajni spomin. Ugotovil je tudi, da pride pri kratkotrajnem spominu le do funkcionalnih sprememb na sinapsah (nevronskih povezavah), pri dolgotrajni povezavah pa se vzpostavijo povsem nove sinapse. Torej se nam pri učenju fizično spreminjajo anatomske povezave med nevroni, ko se nekaj naučimo, se neka nova povezava vzpostavi in tako ostane zadeva zapisana v naših možganih.Če si poenostavljeno predstavljamo sinapso oziroma povezavo dveh živčnih celic kot mejni prehod med državama, tvorjenje kratkotrajnega spomina v tej analogiji pomeni, da država na obstoječi mejni prehod pošlje več policistov, s čimer doseže, da je pretok ljudi čez prehod hitrejši. Dolgotrajni spomin pa se tvori takrat, ko država odpre nove mejne prehode, s čimer spremeni samo strukturo meddržavnih cestnih povezav. Ključno vprašanje pri tem je, kako se ti mehanizmi pošiljanja policijskih okrepitev na mejne prehode in odpiranje povsem novih prehodov odvijajo na molekularni ravni v živi celici. Ugotovili so, da je tu pomemben mehanizem vklapljanja in izklapljanja določenih genov, torej so kratkotrajne oziroma dolgotrajne povezave odvisne od tega, kateri proteini se v celici sintetizirajo. Kandel je pokazal, da se morajo pri tvorbi dolgotrajnega spomina aktivirati tudi nekateri geni v celičnem jedru, ki sprožijo tvorjenje proteinov, s pomočjo katerih celica ustvarja nove sinapse. Ko se neki dražljaj ponavlja, to povzroči, da mora biti, vsaj v naši analogiji, okrepljeno število policistov dlje časa na mejah. To v državni upravi oziroma celičnem jedru zaznajo in zato pošljejo na mejo gradbince (encime), ki zgradijo nove mejne prehode (sinapse).Proces izgradnje novih sinaps je seveda selektiven, saj ne bi bilo smotrno, da bi se tudi dolgotrajno shranjevali vsi kratkotrajni spomini. Kandel omenja primer boksarja, ki sredi borbe zaradi udarca v glavo izgubi zavest. Kasneje v slačilnici se zelo verjetno ne bo mogel spomniti, kaj se je dogajalo v ringu, čeprav je njegov spomin do udarca vse normalno beležil. Ker se zaradi izgube zavesti iz kratkotrajnih spominov niso uspeli tvoriti dolgotrajni spomini, si boksar poteka borbe nikoli več ne bo mogel priklicati v spomin. Ti spomini so zanj izgubljeni. Nasprotno pa lahko intenzivno emocionalno stanje, kot je denimo avtomobilska nesreča, povzroči neposredno tvorjenje dolgotrajnega spomina, kar pomeni, da se bo priča dogodka lahko zelo natančno in živo še dolgo spominjala podrobnosti, ki so se ji dogajale v takšnih izrednih trenutkih.

Toliko še o eni fascinantni lastnosti možganov! :)

Ni komentarjev: