Νέα ανακάλυψη για το πώς σχηματίζονται οι μνήμες στον εγκέφαλο

Σύμφωνα με μια νέα ανακάλυψη Αμερικανών και Ιαπώνων επιστημόνων, όταν ο εγκέφαλος δημιουργεί τη μνήμη κάποιου γεγονότος, σχηματίζει ταυτόχρονα σε δύο διαφορετικές περιοχές δύο μνήμες του ίδιου πράγματος, μία για άμεση χρήση και μία για χρήση σε βάθος χρόνου.

Έως τώρα πιστευόταν ότι πρώτα σχηματιζόταν σε ένα μέρος του εγκεφάλου (τον ιππόκαμπο) μια βραχυπρόθεσμη μνήμη και αργότερα αυτή γινόταν πιο μόνιμη, όταν μεταφερόταν σε μια άλλη εγκεφαλική περιοχή (τον φλοιό). Σύμφωνα όμως με τα νέα δεδομένα, η ίδια μνήμη σχηματίζεται την ίδια στιγμή τόσο στον ιππόκαμπο, όσο και στον φλοιό, αλλά στη δεύτερη περίπτωση παραμένει «σιωπηλή» για περίπου δύο εβδομάδες, εωσότου φθάσει σε ώριμη κατάσταση.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή βιολογίας και νευροεπιστήμης Σουσούμου Τονεγκάβα, διευθυντή του ιαπωνο-αμερικανικού ερευνητικού Κέντρου RIKEN-MIT, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», δήλωσαν έκπληκτοι από την ανακάλυψή τους, η οποία, όπως είπαν, πιθανώς θα οδηγήσει σε μερική αναθεώρηση των σημερινών θεωρητικών μοντέλων που αφορούν τη δημιουργία και αποθήκευση των μνημών.

Ήδη πειράματα που είχαν γίνει από τη δεκαετία του 1950 με τον περίφημο στη νευροεπιστήμη «Ασθενή Η.Μ.», είχαν αποκαλύψει ότι ο ιππόκαμπος παίζει ρόλο-κλειδί στη δημιουργία νέων μνημών. Όμως ένα είδος μακρόχρονης μνήμης, η επεισοδιακή (ή αυτοβιογραφική) είχε ανακαλυφθεί ότι σχηματίζεται εκτός του ιπποκάμπου, στον νεοφλοιό, το ανώτερο τμήμα του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην προσοχή, στον σχεδιασμό και σε άλλες γνωσιακές λειτουργίες.

Έτσι, εδώ και δεκαετίες οι νευροεπιστήμονες ανέπτυξαν μια κυρίαρχη θεωρία, σύμφωνα με την οποία οι αρχικές βραχυπρόθεσμες μνήμες που δημιουργούνται στον ιππόκαμπο, μεταφέρονται βαθμιαία για μακρόχρονη χρήση στον νεοφλοιό και σβήνονται από τον ιππόκαμπο (μία πιο πρόσφατη παραλλαγή της κυρίαρχης θεωρίας πιστεύει ότι μένουν στον ιππόκαμπο μερικά ίχνη αυτοβιογραφικών μνημών).

Όμως μέχρι πρόσφατα δεν υπήρχε τρόπος να επαληθευθεί κατά πόσο όντως έτσι συμβαίνει και οι επιστήμονες έπρεπε να αρκεσθούν στη μελέτη των ανθρώπων που είχαν κάποιες βλάβες σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου τους και στο πώς κάθε βλάβη επηρέαζε τη μνήμη τους.

Από το 2012 η ερευνητική ομάδα του Τονεγκάβα ανέπτυξε μια πρωτοποριακή μέθοδο που επιτρέπει στους ερευνητές να παρακολουθούν μεμονωμένα νευρωνικά κύτταρα που περιέχουν μνήμες, καθώς επίσης να ενεργοποιούν ή να απενεργοποιούν μνήμες τεχνητά (με την τεχνική της οπτογενετικής).

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτές τις μεθόδους σε πειραματόζωα (ποντίκια), που υποβλήθηκαν σε ήπιο ηλεκτροσόκ και στη συνέχεια μπόρεσαν να καταγράψουν τον τρόπο που σχηματίσθηκε η μνήμη του φόβου.

Έτσι, ανακάλυψαν ότι η μνήμη του συμβάντος είχε εξ αρχής εγγραφεί τόσο στον ιππόκαμπο, όσο και στον προμετωπιαίο φλοιό των ζώων.

Τα κύτταρα του φλοιού που είχαν αποθηκεύσει το γεγονός, παρέμεναν «σιωπηλά» και ενεργοποιούνταν σιγά-σιγά μετά από δύο εβδομάδες, ενώ αντίθετα στο ίδιο χρονικό διάστημα σταδιακά «σιωπούσαν» τα κύτταρα της ίδιας μνήμης στον ιππόκαμπο, τα οποία είχαν ενεργοποιηθεί αρχικά.

Οι νευροεπιστήμονες πιστεύουν ότι ο ίδιος μηχανισμός της μνήμης δρα και στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Περαιτέρω μελέτες τους θα ελέγξουν αν οι μνήμες σβήνουν τελείως στον ιππόκαμπο ή αν μερικά ίχνη τους παραμένουν, ακόμη και όταν η μνήμη έχει πλέον αποθηκευθεί στον φλοιό.