Jak odzyskać utracone wspomnienia. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Jak odzyskać utracone wspomnienia

07.06.2015

Najczęściej mówiąc o amnezji mają na myśli jej odmianę przednią lub wsteczną. Łatwo je rozróżnić: amnezja następcza - naruszenie pamięci o tym, co wydarzyło się po wystąpieniu choroby; wsteczny - upośledzona pamięć o tym, co wydarzyło się przed wystąpieniem choroby. Oba mogą przydarzyć się osobie z powodu uszkodzenia mózgu, silnego stresu lub ciężkiej choroby neurologicznej (na przykład zespołu Alzheimera). Oczywiście konkretną przyczyną amnezji jest to, że niektóre neurony związane z rejestrowaniem i przechowywaniem informacji z jakiegoś powodu przestają działać tak, jak powinny. Ale jaka jest istota tych problemów? Niektórzy (i większość) bronią hipotezy, że informacje są po prostu tracone z obwodów neuronowych, tak że nie można ich odzyskać. Inni uważają, że mamy tu do czynienia z problemem dostępu, że informacja wciąż znajduje się w magazynie mózgu, ale została zablokowana i nie możemy się do niej dostać.

Najwyraźniej hipoteza o zablokowanym dostępie jest nadal prawdziwa - na jej korzyść przemawiają wyniki eksperymentów Susumu Tonegawy i pracowników jego laboratorium w Massachusetts Institute of Technology. Sam Tonegawa otrzymał Nagrodę Nobla w 1987 roku za odkrycie genetycznej zasady powstawania różnorodności przeciwciał, ale potem przeszedł na mechanizmy pamięci komórkowej. I tutaj on i jego koledzy odnieśli wybitny sukces. Na przykład w zeszłym roku opublikowali kilka artykułów, w których opisali, jak mózg zapamiętuje sekwencję zdarzeń i jak poprawia się pamięć robocza, gdy nagle zdajemy sobie sprawę, że zrobiliśmy coś złego. Wreszcie, w zeszłorocznym artykule Nature, mówili o przeprogramowaniu pamięci emocjonalnej: wpływając na neurony hipokampa, naukowcy byli w stanie dosłownie zmienić złe wspomnienia w dobre.

W 2012 roku grupa Tonegawy była w stanie potwierdzić istnienie komórek engramowych w hipokampie (jednym z głównych ośrodków pamięci). Engram rozumiany jest jako ślad pozostawiony przez bodziec; jeśli mówimy o neuronach, to powtarzający się sygnał - dźwięk, zapach, określone środowisko itp. - powinien wywołać w nich pewne zmiany fizyczne i biochemiczne. Jeśli bodziec zostanie następnie powtórzony, wówczas aktywuje się „ślad”, a komórki, w których jest obecny, przywołają z pamięci całą pamięć. Innymi słowy, nasze neurony engramowe („kluczowe”) są odpowiedzialne za dostęp do zapisanych informacji i aby mogły działać samodzielnie, muszą być pod wpływem sygnału kluczowego. Ale dodatkowo takie komórki muszą być w stanie jakoś zachować ślady bodźców. W praktyce oznacza to, że synapsy międzykomórkowe powinny zostać wzmocnione między komórkami engramowymi: im są one silniejsze, tym pewniej sygnał będzie przechodził między nimi, tym silniejsze neurony zapamiętają określony bodziec. Jednak do niedawna nie było tu żadnych eksperymentalnych potwierdzeń – nikt nie wiedział, czy rzeczywiście w takich neuronach zachodzą określone zmiany biochemiczne związane z zapamiętywaniem bodźca.

Naukowcy wykorzystali te same metody optogenetyki, które pozwoliły im kilka lat temu potwierdzić samo istnienie „kluczowych” komórek. Przypomnijmy, że istotą optogenetyki jest to, że neuron wprowadza światłoczułe białko, które tworzy kanał jonowy w błonie komórkowej: sygnał świetlny otwiera kanał, jony są rozprowadzane po obu stronach błony, a neuron albo „włącza się” albo „zasypia”, w zależności od tego, co jest potrzebne w konkretnym doświadczeniu. Najpierw znaleźli komórki w hipokampie myszy, które włączały wspomnienia, gdy same zostały aktywowane przez światło. Komórki te, jak piszą autorzy pracy w swoim artykule w Science, naprawdę wzmocniły połączenia międzykomórkowe - innymi słowy, razem tworzyły przełącznik neuronowy, który na sygnał otwierał dostęp do pewnego bloku informacji. Zwiększony kontakt międzykomórkowy oznacza, że komórka potrzebuje więcej białek obsługujących synapsę, czyli wszystko zależy od procesu biosyntezy białek. Synteza w neuronach została wyłączona antybiotykiem i zrobiono to natychmiast po tym, jak mysz zapamiętała coś. Synapsy w tym przypadku pozostały kruche, a co najważniejsze, następnego dnia mysz nie pamiętała niczego, gdy była wystawiona na ten sam bodziec, który był aktywny podczas treningu. Okazało się, że jest to prawdziwa amnezja wsteczna - pamięć o tym, co wydarzyło się przed antybiotykoterapią, zniknęła i nie można było jej przywrócić za pomocą zwykłych bodźców.

Ale te same komórki engramowe, które miały reagować na kluczowy bodziec i które milczały z powodu osłabionych synaps, zawierały modyfikacje optogenetyczne. A teraz, jeśli zostały aktywowane za pomocą impulsu świetlnego, wróciła pamięć zwierząt. Jeśli odrzucimy szczegóły dotyczące specjalnych komórek przełączających, synaps i syntezy białek, okazuje się, że neuronaukowcy przywrócili pamięć za pomocą błysku światła do mózgu.

Jednak nacisk powinien być nadal kładziony na neurony engramowe, bez względu na to, jak dziwna może wydawać się ich nazwa dla niezwykłego słuchu. Wcześniej laboratorium Tonegawy było w stanie wykazać, że nie tylko jedna komórka jest odpowiedzialna za włączenie pamięci, ale obwód neuronowy kilku takich neuronów. Na podstawie nowych danych naukowcy proponują następujący schemat organizacji pamięci w mózgu ssaków (i być może ogólnie u większości zwierząt z ośrodkowym układem nerwowym). Jego głównym założeniem jest to, że za przechowywanie i aktywację pamięci odpowiadają różne struktury – grupy komórek engramów zajmują się innymi obwodami neuronalnymi przechowującymi bloki informacji, a neurony aktywujące można w pewnym sensie porównać z bibliotekarzami wypożyczającymi książki na żądanie. Co więcej, relacje między neuronami aktywującymi a neuronami magazynującymi mogą być różne, na przykład jedna sieć aktywująca może działać na kilka jednostek pamięci jednocześnie, a konkretne relacje między nimi i innymi nadal wymagają odpowiedniego zbadania.

Oczywiście nie oznacza to, że pogorszenie lub utrata pamięci wynika wyłącznie z nieprawidłowego działania komórek engramów, problemy mogą się również zacząć w „pamięci głównej”. Jednak z praktycznego punktu widzenia nadal przydatna jest wiedza, na które komórki nerwowe należy działać, aby przywrócić dawno zapomniane wspomnienia, ponieważ może się zdarzyć, że same wspomnienia nie zniknęły, wystarczy „ obudź się” komórki, które są za nie odpowiedzialne.

<< Powrót: System rozpoznawania gestów oparty na falach radiowych 60 GHz 08.06.2015

>> Naprzód: Energia z powietrza naładuje smartfon 07.06.2015

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Obiektyw TTArtisan 23mm F1.4 16.01.2022

TTArtisan dodał do swojego katalogu obiektyw formatu 23 mm F1.4 APS-C wyposażony w mocowanie Leica L. Obiektyw jest ustawiany ręcznie. Pierścień przysłony obraca się stopniowo.

Duża maksymalna przysłona sprawia, że obiektyw doskonale nadaje się do fotografowania w słabym świetle, a 10-listkowa przysłona zapewnia piękne rozmycie nieostrości.

Dane techniczne obiektywu TTArtisan 23mm F1.4:

ogniskowa - 23 mm;
przysłona - f/1,4-f/16;
kąt widzenia - 62°;
konstrukcja optyczna - osiem elementów w sześciu grupach;
liczba ostrzy przysłony - 10;
minimalna odległość ostrzenia - 0,2 m;
średnica lądowania filtra - 43 mm;
waga - 250g.

Obiektyw kosztuje 100 dolarów. Oferowany jest w wersji czarnej i czarno-srebrnej.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn