Korábban a kutatók tudták, hogy az egerek alváshiánya az egerek feladata után azt eredményezte, hogy az egerek elfelejtették ennek a feladatnak a szempontjait. De a kutatók nem voltak biztosak abban, hogy a hippokampusz - két csikóhal alakú szerkezet - mely az agy temporális lebenyében található, és sok hosszú távú emléket állít fel, milyen funkciója nem képes elvégezni a feladatát.

A kutatók most azt találták, hogy az alvással kapcsolatos rezgések - vagy az idegsejtek ritmikus tüzelésének - beavatkozása a hippocampus egyik alszakaszában valószínűleg a tettes. Eredményeik ben jelennek meg Nature Communications.

Az oszcillációk memória kialakulásában betöltött szerepének teszteléséhez a kutatók egerek egy csoportjának hippocampalis aktivitását értékelték ki. Az egereket új környezetbe helyezték, hagyták őket felfedezni, enyhe lábrázkódást kaptak, majd visszatették otthoni ketreceikbe, hogy normálisan pihenjenek és aludjanak.

"Ha az egeret egy nappal vagy akár pár hónappal később ugyanarra a struktúrára állítja vissza, akkor ez a nagyon sztereotípiás félelemválasz lesz, vagyis megfagynak" - mondja Sara Aton vezető szerző, a Michigani Egyetem molekuláris adjunktusa , sejt- és fejlődésbiológiai osztály. "De ha az állat néhány órára alváshiányos lesz a kontextus-sokk párosítás után, az egér másnap nem emlékszik rá."

A kutatók azt találták, hogy normálisan alvó egereknél a hippocampus CA1 nevű alszakaszában az alvással kapcsolatos rezgések robusztusabbak voltak a tanulás után. Ezután új egerek csoportját vették fel, rögzítették a kiindulási hippokampális aktivitásukat, és elvégezték ugyanazt a feladatot. A kutatók ezeknek az egereknek is adtak gyógyszert, hogy gátolják a CA1 gátló idegsejtjeinek kis populációját, amelyek parvalbumint expresszálnak.

A kutatók nem változtattak az állat alvási viselkedésén - normálisan aludtak. De a parvalbumint expresszáló neuronok aktivitásának kikapcsolása megzavarta a környező CA1 neuronok ritmikus tüzelését, miközben ezek az állatok aludtak. Úgy tűnt, hogy a parvalbumin-expresszáló sejtek elnyomása teljesen eltörölte a normál tanulással összefüggő rezgések növekedését az egér hippocampusának ezen szakaszában.

"Van egy régi tétel, az úgynevezett Hebb-törvény, vagyis" együtt tűz, huzal össze "- mondja Aton. "Ha sikerül két idegsejtet nagy rendszerességgel tüzelni egymás közvetlen közelében, akkor nagy valószínűséggel befolyásolni fogja a közöttük lévő kapcsolatok erősségét."

Amikor az idegsejteket megakadályozták, hogy rendszeresen és ritmikusan lőjenek össze, az egerek elfelejtették, hogy félelmetes összefüggés áll fenn a feladatukkal.

"A tanulás szempontjából oly kritikus domináns oszcillációs aktivitást a hippokampusz teljes sejtpopulációjának nagyon kis része irányítja" - mondja Nicolette Ognjanovski, végzős hallgató, a tanulmány társszerzője. „Ez megváltoztatja annak elbeszélését, hogy mit értünk a hálózatok működéséhez. A parvalbumin sejtek által irányított rezgések a globális hálózati változásokhoz vagy a stabilitáshoz kapcsolódnak. Az emlékeket nem egyetlen cellában tárolják, hanem a hálózaton keresztül terjesztik. "

A kutatók összehasonlították az idegsejtek kapcsolatának stabilitását a kontrollcsoport és az a csoport között, amelynek alvási rezgései megszakadtak. Megállapították, hogy nemcsak a kapcsolatok voltak erősebbek a kontrollcsoportban a tanulási próba után, hanem azok az idegsejtek is erősebbek voltak. Ezeket a változásokat blokkolták, amikor az alvással összefüggő hippokampális rezgéseket kísérletileg megszakították.

"Úgy tűnik, hogy ez a neuronpopuláció, amely alvás közben ritmust generál az agyban, bizonyos információs tartalmat nyújt az emlékek megerősítéséhez" - mondja Aton. "Úgy tűnik, maga a ritmus a legkritikusabb rész, és valószínűleg miért kell aludnia ahhoz, hogy kialakulhasson ezek az emlékek."

Ezután a kutatók azt tervezik tesztelni, hogy a hippocampus oszcillációinak helyreállítása (utánozva az alvás hatását a CA1-ben) elegendő-e a normális memóriaképződés elősegítéséhez, amikor az egerek alváshiányosak.

Forrás: University of Michigan

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon