Synchronizacja mózgu trwa tak długo, jak to robią wspomnienia

Nasze wspomnienia przechowywane są w połączeniach mózgowych zwanych synapsami. Zgodnie z nowym studium natury, synapsy nie są strukturami stałymi: trwają tylko tak długo, jak przechowywane są wspomnienia.

Hipokamp zachowuje wspomnienia wydarzeń, które się zdarzają, i rozmowy, które możemy z czasem zapomnieć, jeśli ich nie pamiętamy. Są one znane jako epizodyczne wspomnienia. Kiedy myszy doświadczają nowego epizodu, takiego jak spotkanie z nowym partnerem w klatce lub nauczenie się poruszania labiryntem po jedzenie, ta pamięć jest przechowywana w hipokampie przez około miesiąc. (U ludzi jest przechowywany przez nieco dłużej.) Jeśli hipokamp zostanie zakłócony w ciągu miesiąca od utworzenia pamięci, na przykład przez operację, pamięć zostanie utracona. Ale jeśli to samo zakłócenie nastąpi po upływie miesiąca, pamięć zostanie zachowana, ponieważ została przeniesiona do kory nowej. Wspomnienia są stopniowo przenoszone wokół mózgu.

Jednak tylko niektóre połączenia w kory nowej są trwałe. Badacze wcześniej monitorowali “kolce”, bulwiaste wypukłości z rozgałęzionych projekcji neuronów zwanych dendrytami. Grzbiety przychodzą i odchodzą, gdy połączenia synaptyczne pomiędzy neuronami są tworzone i łamane. Tylko połowa kolców w kory nowej mózgu jest stała; reszta zmienia się co 5-15 dni. “Interpretacja polegała na tym, że około połowa grzbietów w korze mózgowej jest długoterminowym repozytorium wspomnień, podczas gdy inne zachowują plastyczność dla nowych wspomnień lub zapominają” – powiedział Mark Schnitzer w oświadczeniu Stanforda.

Teraz zespół Schnitzera chce monitorować długość życia synaps między neuronami hipokampowymi. Ale w przeciwieństwie do kory nowej, która znajduje się blisko powierzchni, hipokamp leży głęboko w centrum mózgu, a jego kolce są gęsto upakowane. Dlatego połączyli stabilną technikę obrazowania o wysokiej rozdzielczości za pomocą igły optycznej zwanej mikroendoskopem, z modelem matematycznym uwzględniającym ograniczenia rozdzielczości.

Połączenia między neuronami hipokampowymi u myszy żywych trwają około 30 dni – dotyczy to czasu trwania epizodycznych wspomnień u myszy. Wszystkie kolce obracają się co trzy do sześciu tygodni. Uważa się, że okresy życia synaptycznych hipokampów odpowiadają długowieczności pamięci hipokampalnej.