Specializuotos nervinės ląstelės smilkininėje skiltyje labai selektyviai reaguoja į vieno žmogaus ar konkrečių objektų vaizdus ir vardus. Bonos universitetinės ligoninės (UKB) ir Bonos universiteto mokslininkai pirmą kartą pateikė tiesioginių įrodymų, kad vadinamieji koncepciniai neuronai iš tiesų yra mūsų atminties, skirtos patirti, statybinė medžiaga. Jų rezultatai dabar buvo paskelbti Gamtos komunikacijos.
Tam tikros nervų ląstelės smegenyse suaktyvėja, kai susiduria su skirtingais vaizdais, konkretaus asmens vardu arba objekto tapatybe. Jie yra labai selektyvūs ir nereaguoja į kitus žmones ar objektus. Šie vadinamieji koncepciniai neuronai iki šiol buvo rasti tik žmonėms ir tik medialinėje smilkininėje skiltyje, kuri yra būtina atminties formavimuisi.
Tarptautinė tyrimų grupė, vadovaujama prof. Floriano Mormanno iš UKB Epileptologijos katedros, kuris taip pat yra Bonos universiteto Transdisciplininių tyrimų srities (TRA) „Gyvenimas ir sveikata“ narys, jau patvirtino savo svarbią funkciją. darbinė atmintis 2017 m. atliktame tyrime, kuriame atskiri sampratos neuronai, atstovaujantys konkrečius asmenis ar objektus, trumpą laiką palaiko atminties turinį.
Šie neuronai išlieka aktyvūs, kol parodomas naujas vaizdas ir stimuliuojamas kitas neuronas. Be to, tyrėjų komanda netgi sugebėjo panaudoti koncepcinių neuronų aktyvavimą darbinės atminties fazės metu, kad nuspėtų, ar tiriamieji vėliau teisingai prisimins jau parodytą vaizdą.
Tačiau kaip veikia sėkmingas patirčių perkėlimas į epizodinę atmintį, kurioje saugomi autobiografiniai įvykiai ir išgyvenimai, įskaitant vietą ir laiką, anksčiau buvo neaišku.
„Todėl laikėmės hipotezės, kad šie koncepciniai neuronai yra statybiniai blokai, kurie sujungiami, kad susidarytų patirties atmintis“, – sako pirmoji autorė Sina Mackay, Bonos universiteto doktorantė prof. Mormanno tyrimų grupėje UKB. .
Neuronų veikla suteikia „kas“ ir „kur“ formuojant atmintį
Savo moksliniam darbui Bonos tyrėjų komanda naudoja specialią UKB Epileptologijos klinikos – vieno didžiausių epilepsijos centrų Europoje – funkciją. Čia žmonėms, sergantiems sunkiomis epilepsijos formomis, gali būti taikomas chirurginis ir kitoks gydymas.
Kai kuriais atvejais elektrodai pirmiausia implantuojami į smegenis, siekiant lokalizuoti priepuolio šaltinį. Kaip šalutinį poveikį, tyrimo grupė gali išmatuoti atskirų neuronų elektrinį aktyvumą, kol epilepsija sergantys pacientai atlieka užduotis – dabartiniam tyrimui tai buvo asociacinės atminties paradigma, kurioje žmonės ar objektai buvo priskirti tam tikrai vietai ekrane.
Tyrėjai atliko matavimus medialinėje temporalinėje skiltyje ir parahipokampinėje žievėje, kurioje yra vietos ląstelės. Šį kartą jie sutelkė dėmesį ne tik į koncepcinių neuronų, bet ir į vietos ląstelių elgseną, kurios reagavo į tam tikras ekrano, kuriame buvo rodomi vaizdai, pozicijas, nepriklausomai nuo to, kokie vaizdai buvo rodomi toje padėtyje.
Nors profesoriaus Mormanno tyrimų grupė jau atrado numatymo efektą, Bonos mokslininkai dabar sugebėjo parodyti, kad koncepcinių neuronų aktyvumas medialinėje temporalinėje skiltyje ir vietos neuronai parahipokampinėje žievėje numato teisingą sąvokos ir vietos porų įsiminimą.
„Tiek pagal objektą, tiek pagal vietą selektyviose neuronų populiacijose šaudymo dažnis buvo žymiai didesnis, jei jie vėliau buvo teisingai prisiminti“, – sako Mackay. Priešingai, likę neuronai, kurie sudaro daugiau nei 90% šių regionų, nenumatė sėkmingo atminties formavimosi, pabrėždami labai specifinį koncepcijos ir vietos neuronų vaidmenį.
„Manome, kad mūsų kasdienėje patirtyje dalyvaujantys mediotemporaliniai neuronai ir galbūt parahipokampinės vietos ląstelės vėl suaktyvėja konsoliduojant atmintį, pavyzdžiui, gilaus miego metu“, – sako prof. Mormannas, kuris mano, kad būsimi tyrimai reikėjo ištirti šią hipotezę.