Anılar nasıl oluşur ve nasıl kaybolur?
Güçlü anılar, senkronize şekilde bir arada çalışan nöron ekipleri tarafından kodlanır. Neden bir süre önce tanıştığınız bir kişinin ismini unuttuğunuz halde, çocukluk yıllarınızdaki en iyi arkadaşınızın ismini hatırlayabiliyorsunuz?
Başka bir deyişle, neden bazı anılar on yıllar geçmesine rağmen unutulmasa da, bazıları dakikalar içinde kaybolur?
Fare modellerini kullanan Caltech araştırmacıları, güçlü ve kalıcı anıların senkronize bir şekilde çalışan nöron "ekipleri" tarafından kodlandığını belirledi. Çalışma, biyoloji araştırma profesörü Carlos Lois'in laboratuvarında yapıldı ve Science dergisinin 23 Ağustos'ta yayınlanan bir makalesinde anlatıldı.Post-doc Walter Gonzalez önderliğinde, ekip farelerin sinirsel aktivitelerini incelemek için bir test geliştirdi.
Testte, bir fare beyaz duvarları ile yaklaşık 5 metre uzunluğunda olan kapalı bir yer içerisine yerleştirildi. Eşsiz semboller duvarlar boyunca farklı konumlara işaretlendi - örneğin, en sağ uca yakın kalın bir artı işareti ve merkeze yakın açılı bir eğik çizgi. Şeker suyu (fareler için bir muamele) pistin her iki ucuna yerleştirildi. Fare araştırılırken, araştırmacılar, fare hipokampüsündeki (yeni hatıraların oluşturulduğu beynin bölgesi) yerler için kodladığı bilinen belirli nöronların aktivitesini ölçtüler.
Fare başlangıçta piste yerleştirildiğinde, ne yapılacağından emin değildi ve şekerli suya rastlayana kadar sürekli sola ve sağa giderek dolaştı. Bu durumlarda, fare duvardaki bir sembolü fark ettiğinde, tek nöronlar aktive edildi. Ancak iz ile ilgili birçok deneyimin ardından, fare ona aşina oldu ve şekerin yerlerini hatırladı. Fare daha aşina hale geldikçe, duvardaki her bir sembolü görerek daha fazla nöron senkronize olarak aktive edildi. Temel olarak, fare, her bir benzersiz sembole göre şekerin nerede olduğunu biliyordu.
Anıların zaman içinde nasıl kaybolduğunu veya azaldığını incelemek için araştırmacılar fareleri pistten 20 güne kadar sakladı. Bu kırılmadan sonra piste geri döndükten sonra, daha fazla sayıda nöron tarafından kodlanan güçlü anılar oluşturan fareler bu görevi çabucak hatırladı. Bazı nöronlar farklı aktivite göstermiş olsalar da, büyük nöron gruplarının aktivitesini analiz ederken farenin iz hafızası açıkça tanımlanabildi.
Lois, “Yıllarca bir eylemi ne kadar çok uygularsanız, bunu daha sonra hatırlama şansınız o kadar yüksektir” dedi. “Şimdi bunun muhtemel olduğunu düşünüyoruz, çünkü bir eylemi ne kadar fazla uygularsanız, eylemi kodlayan nöronların sayısı o kadar yüksek olur. Bellek depolama konusundaki geleneksel teoriler, belleği daha kararlı hale getirmenin, bireysel bir nöronla bağlantıların güçlendirilmesini gerektirdiğini düşünmektedir. Sonuçlarımız aynı hafızayı kodlayan nöronların sayısının arttırılmasının hafızanın daha uzun süre dayanmasını sağladığını gösteriyor." Hafıza insan davranışları için çok temeldir; hafızadaki herhangi bir bozulma günlük yaşamımızı ciddi şekilde etkileyebilir.
Normal yaşlanmanın bir parçası olarak ortaya çıkan hafıza kaybı yaşlılar için önemli bir engel olabilir. Ayrıca, başta Alzheimer olmak üzere birçok hastalığın neden olduğu hafıza kaybı, akrabaları tanımak veya eve dönüş yolunu hatırlamak da dahil olmak üzere en temel rutine müdahale edebilecek yıkıcı sonuçlar doğurmaktadır. Bu çalışma, yaşlandıkça hatıraların daha çabuk kaybolacağını, çünkü bir hafızanın daha az nöron tarafından kodlandığını ve bu nöronların herhangi birinin başarısız olması durumunda hafızanın kaybolduğunu göstermektedir.
Çalışma, bir gün bir hafızayı kodlamak için daha fazla sayıda nöronun işe alımını artırabilecek tedavilerin tasarlanmasının hafıza kaybını önlemeye yardımcı olabileceğini göstermektedir.