Poprvé se ukázalo, že paměť má dvě odlišné cesty do minulosti a budoucnosti

Vědci poprvé zjistili, že oblast našeho mozku, v níž se nachází paměť, se skládá nikoli z jedné, ale ze dvou částí. Jedna se zabývá minulými zkušenostmi s časem a místy a druhá je více prediktivní a aktivně konstruuje budoucí chování.

Vědci z Cornellovy univerzity zjistili, že v hipokampu má jeden typ neuronálního kódu na starosti naši schopnost „spojovat body“, jako je například zapamatování si, kam musíme jít, když potřebujeme vyzvednout bochník chleba.

Druhý typ neuronálního kódu, prediktivní polovina, zahrnuje formulování nových plánů za běhu. Takže v případě stejného příkladu, kdyby byla pekárna neočekávaně zavřená, by tato druhá část formulovala plán B a předvídala cestu, po které se vydat, a utvářela by tak flexibilnější chování.

Ve studii na potkanech vědci použili pokročilou optogenetiku k vyřazení jednoho typu paměti najednou a díky tomu byli schopni identifikovat a izolovat dvě odlišné funkce paměti. To je pochopitelně zajímavým příslibem pro léčbu problémů s pamětí a učením, které se vyskytují u Alzheimerovy choroby a demence.

Výzkumníci umístili do mozku potkana sadu elektrod, aby mohli sledovat všechny střílející neurony současně, a poté použili optogenetiku k manipulaci s touto aktivitou. Poté byl použit virus, který utlumil, ale ne zcela umlčel jednu přesnou sadu neuronů.

Při použití této metody v oblasti hipokampu, která souvisí s učením úkolů, vědci pozorovali, jak se potkani dokázali naučit cestu z bodů A do D, na jejímž konci byla odměna, avšak paměť se jim kvůli vyvolanému špatnému buzení nepodařilo „uchovat“.

Při opakování pokusu po spánku si potkani dokázali zapamatovat body A a D, ale ne cestu, kterou měli k odměně dojít. Ve spánku v podstatě nedokázaly neurony postupně zabíhat, aby upevnily paměť, takže si sice zapamatoval dva body, ale žádná asociace se nezachovala.

V dalším experimentu byly podobně ošetřeny krysy, které měly za úkol najít každý den novou cestu a získat odměnu. Když byly jednotlivé neurony zakódovány, krysy si nedokázaly vzpomenout, jak dosáhnout cíle.

V dalším testu měly krysy za úkol spojit místo s odměnou. Když vědci inhibovali prediktivní kódovanou oblast, jejich asociativní paměť zůstala nedotčena, což poprvé ukázalo, jak jsou obě strany téže mince ve skutečnosti zcela odlišné.

Hipokampus, pojmenovaný podle rodu, do kterého patří mořský koník, je díky svému podobnému tvaru oblastí zvláštního zájmu pro výzkum léčby Alzheimerovy choroby. Pokles kognitivních funkcí při onemocnění demencí výrazně ovlivňuje hipokampus a způsobuje vysilující ztrátu paměti a orientace.

Zdroj: Cornell University, Science Daily, redakce