Pesquisas mostram que o esquecimento pode ser uma questão natural, e a lembrança requer trabalho

Quando um animal Aprenda a se mover em um novo ambienteAlgumas células cerebrais começam a responder em locais específicos. Esses neurônios são vistos há muito tempo como uma chave para como formar memórias espaciais. Depois de criar memória, muitas vezes deve ser estável.

Mas um novo estudo em Neurociência natural Ele desafiou essa opinião. Os pesquisadores seguem mais de 2.500 neurônios em camundongos. Aprenda a fazer um curso virtual para uma recompensa. Eles descobriram que mesmo os sinais de memória mais estáveis ​​eram reconstruídos diariamente através da plasticidade, um tipo de fio nervoso.

“Foi realmente surpreendente”, disse o primeiro autor do estudo, Sashin Vidia, professor associado da Baylor College of Medicine. “A memória pode não ser fixada por poder de bloqueio permanente, mas pode depender de alguns grampos estáveis ​​que reiniciam a plasticidade sobre a rede todos os dias”.

Em outras palavras, os ratos não eram apenas a recuperação da memória: eles foram reconstruídos ativamente.

“Não é um aprendizado”, disse Vaidya. “É um equilíbrio entre estabilidade e flexibilidade, mantendo a essência da memória, permitindo que a rede se adapte”.

Isso foi repetido por alguns estudiosos há muito tempo.

“Embora o site possa permanecer o mesmo, o tempo está sempre progredindo”, disse o neurocientista comportamental Trisse Shores da Universidade de Rutgers. “Toda vez que você pensa na experiência, o tempo avançou, então essa memória, pelo menos parcialmente, também é nova”.

Veja como eles correm

Para entender como as memórias continuam com o tempo, os pesquisadores treinaram ratos para correr em um caminho virtual. Os ratos estavam em uma pequena plataforma e viram uma cena visual em movimento para simular o movimento para a frente. O acesso ao fim alcançou uma recompensa da água. Por vários dias, aprendi ratos esperando a recompensa e corri de maneira mais confiável.

Enquanto operam, os cientistas monitoravam a atividade em centenas de neurônios individuais no hipocampo chamado CA1, que ajuda os animais a rastrear sua localização no espaço. Usando uma filmagem de fóton duplo, a equipe obteve o mesmo grupo de células ao longo de vários dias.

Concentre -se em um tipo de sinal chamado campo de local, onde a célula se torna ativa em um local específico. Esses “sinais de GPS” no cérebro são os principais indicadores de memória espacial. No estudo, a equipe identificou os campos de campo que duraram vários dias – o tipo que geralmente é tomado como sinais de estabilidade da memória.

Siga as mesmas células ao longo do tempo, eles perguntaram: esses sinais espaciais permaneceram estáveis ​​ou entregar ao longo do tempo?

A estabilidade não é fixa

Com o progresso do treinamento, mais células nervosas formaram campos e disparos confiáveis ​​em locais específicos para a faixa virtual. Esses padrões sugeriram que a memória espacial foi formada.

Alguns dos campos de campo apareceram em breve e depois desapareceram, enquanto outros permaneceram ativos em locais fixos. Esses padrões de longo prazo geralmente são explicados como evidência de rastreamento estável de memória. A equipe se concentrou nesses padrões mais estáveis.

Eles procuraram os sinais do mecanismo de plasticidade chamado Pest Interligado anteriormente. É um pouco semelhante ao selo de memória em seu lugar: quando os neurônios recebem entradas fortes, eles lançam uma explosão de atividade que deixa uma marca permanente. Isso apareceu como um salto repentino na atividade em um novo local, seguido pela continuação do tiroteio lá.

Luta, mesmo neurônios com campos estáveis ​​que mostraram novas contratações para um novo código interligado no mesmo local no dia seguinte. Em outras palavras, a estabilidade não foi consertada: foi reconstruída através dos eventos da nova plasticidade.

Essas variações geralmente ocorreram no mesmo local e provavelmente estavam nas células ativas no dia anterior. Com o tempo, é provável que as células pré -ativas sejam cada vez mais ativadas, indicando que a estabilidade da memória apareceu do emprego repetido.

Mas o que representa alguns dos grampos como “estável”?

Sorva Panerji, neurocientista e professor do Centro Nacional de Pesquisa Cerebral em Manzar, referiu -se aos RNAs longos e muito queridos (lncRNAs), que são moléculas que não produzem proteínas, mas ajudam a regular a atividade genética em locais específicos.

“Nosso laboratório de LncRNA encontrou os grampos do CA1 que parecem fazê -lo exatamente”, explicou Panerry. “Quando o retiramos com a CRISPR CRISPR direcionada (ferramenta de edição de genes), esses grampos mostraram atividade perdida e o animal mostrou um déficit de memória claro”.

Nos ratos, a ativação ocorreu, embora a memória permanecesse a mesma. O resultado indicou que algumas células cerebrais podem precisar ser revolvidas repetidas vezes para manter a atividade da memória.

Toda vez que lembramos de memória, a construção pode ser reconstruída novamente.

“A idéia do nosso trabalho é que os grampos estáveis ​​fazem a ativação das células mais prováveis”, disse Vaidya: “Mas a plasticidade é uma possibilidade. A célula pode ficar em silêncio por algum tempo e ainda aparecer posteriormente. Essa pode ser a extensão que a memória desaparece a longo prazo, apesar dos lapsos temporários da atividade”.

Para testar se esse tipo de ativação de probabilidade – isto é, a extensão da possibilidade de que os neurônios liberem novamente – podem explicar o que vêem, os pesquisadores se transformaram em modelagem.

Memória como uma possibilidade, nem sempre

Os pesquisadores simularam três modelos. Um deles assumiu que os neurônios permaneceram ativos para sempre assim que se tornaram ativos, como efeito gravado. Outras atividades de neurônios são tratamento aleatório, operação ou param diariamente sem nenhuma memória dos casos anteriores. Terceiro, o modelo em cascata é chamado, fazendo a reativação provavelmente toda vez que acontece, permitindo que a estabilidade seja construída gradualmente com o tempo.

Somente o Cascade corresponde aos dados do cérebro reais, de acordo com pesquisadores que adquirem a escalada de células de lugar estável e sua liberação consistente ao longo dos dias. Este é um conceito chamado metaplasticidade, pois torna a atividade dos neurônios anteriores mais provável de mudar novamente.

“Sempre me perguntei se as formas de plasticidade estável, como a promoção do bloqueio permanente, podem explicar a natureza dinâmica das memórias”, disse Shores da Universidade de Rutgers. “Uma forma mais dinâmica, essa metaplasticidade, aparentemente necessária.”

Isto é, a memória não pode ser fixa ou aleatória, mas formada através da experiência e continua a praticar.

Quando não é ativado

O estudo do mouse levantou outra questão: o que acontece quando a reativação falha ou quando o cérebro desmonta com a atividade da memória?

Outro novo estudo, este é um publicado em Biologia atualEle se transformou em moscas da fruta para explorar exatamente isso, revelando como o efeito da monarquia pode girar a curto prazo e depois desaparecer se não for preservado.

Em moscas da fruta, pesquisadores da Universidade de Tsinghwa, em Pequim, examinaram uma memória pontual formada após a tarefa de recompensa do açúcar. Imediatamente após o treinamento, um sinal apareceu em um clipe entre os neurônios que eram equivalentes a ele, mas desapareceu em uma hora. Enquanto isso, um segundo sinal apareceu em uma área cerebral diferente que inclui um novo conjunto de comunicações.

Os pesquisadores lançaram essa mudança porque a memória se moveu de um local no corpo para outro. Finalmente, os neurônios começaram a formar novas áreas ativas, as estruturas nas quais os neurotransmissores são liberados. Mas essas novas áreas não continuaram. Era como se o cérebro tivesse aberto um segundo depósito de memória e o marcado para demolição. As moléculas como Rac1 e Ephrin foram as capatazes, o que resultou na remoção de novas áreas ativas e no desmantelamento do segundo rastreamento. Quando essas equipes de demolição molecular foram proibidas, a memória durou muito tempo.

Existem mecanismos de esquecimento semelhantes em mamíferos? Panerry disse que sim. Em um dos estudos que faziam parte, os pesquisadores descobriram que a exclusão de lncRNA é definida no córtex irracional. A extinção do medo mesmo após a exposição frequente.

Sua equipe também revelou um vínculo metabólico: LncRNA, que regula a produção de ATP no hipocampo.

“O sono é interrompido, a perda de energia e o rastreamento do rastreamento”. “Isso explica como fatores moleculares e metabolismo afetam diretamente se a memória está desaparecendo ou continuando”.

Em vez de decaimento negativo, o estudo da companhia aérea foi descrito como um processo de coordenação multi -etapa que é recomendado assim que a memória é transferida para um sinal de remoção para remoção.

Os resultados de Bnerjee sugeriram semelhanças em mamíferos: o esquecimento também é um processo ativo e organizado, embora mais preciso e complicado.

“Rac e efrina afetam a forma dos grampos, o que pode torná -lo menos estável”, disse Panergei. “Mas não acho que essas moléculas expliquem apenas o tipo de transformação da memória que vimos em moscas. Esse nível de mudança provavelmente dependerá de como os neurônios se juntam apenas no que está acontecendo em comunicações individuais. Ainda não estamos lá para vincular os padrões de imagem grande a detalhes moleculares, mas este é o lugar que precisamos ir”.

Quando a memória continua, ou não

Muitas vezes pensamos nas memórias como fixo: algo que ela colocou e pronta para lembrar. Mas o que acontece após os modelos de memória podem ser a mesma importância da maneira como são formados.

“Há uma forte analogia de divergência para a aprendizagem em grupo”, disse Pannerji. “Pense em dois estudantes: um dos estudos constantemente por vários meses e o outro está lotado na noite anterior. O primeiro é geralmente melhor porque a exposição repetida ajuda a travar a memória. No cérebro, fazemos algo semelhante. A aprendizagem magnitária rejeita os mesmos grampos repetidos”.

Uma teoria amplamente apoiada de como fazer isso reinstalação é chamada de círculo.

“A idéia é que a ativação repetida não apenas aumente a comunicação, mas também leva a mudanças moleculares que ajudam a instalá -la”. “As novas proteínas são fabricadas em pontos de conflito nervoso ativos, que indicam o núcleo e estimulam a síntese de proteína. Mais tarde, outros clipes podem” capturar “essas proteínas e ficar mais fortes. Esse processo em duas fases é como a atividade transitória se torna uma memória permanente”.

Nos ratos, os efeitos da memória retornaram ao mesmo site dentro de vários dias após o treinamento – mas apenas pela reconstrução ativa. Em moscas, memórias de curto prazo viradas e desmontadas, a menos que sejam preservadas. Juntos, estudos mostram que a memória dinâmica: foi reconstruída quando necessário, deixe -a quando não estiver.

Esse tipo de flexibilidade está sugerindo em uma função mais profunda.

“O objetivo da memória não é lembrar do passado”, disse Shorers. “Usamos memórias para descobrir o que devemos fazer agora e no futuro”.

Nesta visão, a memória é menor que o registro do que um ensaio que enriquece a mente para funcionar.

Apesar das diferenças de espécies, regiões cerebrais e tipos de memória, ambos os estudos indicam uma idéia provocativa: a memória não é uma impressão fixa que armazena o cérebro por padrão. É um processo vivo: foi reconstruído, fortalecido e protegendo ativamente contra a dissolução, do nível molecular para toda a escala do circuito nervoso.

Anirban Mukhopadhyy é o mundo da hereditariedade através do treinamento e da ciência de Delhi.