Víme, která část mozku zpracovává vzpomínky, hlásají vědci

I když moderní přístroje dovedou detekovat planety u jiných hvězd, taje lidského mozku, principy vědomí či ukládání paměti nejsou o moc jasnější, než byly půlstoletí nazpět. Nové lékařské metody to však začínají měnit. Nejnověji se ukázalo, že vzpomínky se uvnitř naší hlavy mezi krátkodobou a dlouhodobou pamětí vůbec nepřesouvají – vznikají totiž ve více centrech najednou. Zjistila to japonsko-americká studie Centra genetiky nervové soustavy spojeného pracoviště RIKEN-MIT.

Kde leží vzpomínky

Dosavadní představa o ukládání vzpomínek ve složité síti mozkových spojů byla prostá: pokaždé, když váš mozek zpracovává novou zkušenost, je čerstvá vzpomínka nejprve uložena do krátkodobé paměti, kde zůstává aktivní po dobu zhruba 20 minut v hippokampu, načež je poté přesunuta do centra dlouhodobé paměti. Nyní se však namísto toho zdá, že mozek namísto toho ukládá obě vzpomínky najednou a paralelně. Aby však nebyl mozek dvěma stejnými vzpomínkami zmaten, dlouhodobě uložené informace si zůstávají zhruba po dva týdny neaktivní.

“Tohle zjištění spolu s dalšími z naší studie nabízejí srozumitelný vzhled do mechaniky konsolidace paměti," řekl k práci její vedoucí Susumu Tonegawa z RIKEM-MIT. K odhalení zmíněných principů bylo využito metody optogenetiky, která skrze genovou manipulaci dovede vytvářet mozkové buňky, jež lze aktivovat pouhým posvícením slabým laserovým paprskem – to umožňuje zapínat a vypínat specifické neurony a zkoumat důsledky jejich činnosti.

Tonegawův tým takto pracoval s množinou optogeneticky upravených myší, kterým nejprve vytvořil vzpomínku strachu (skrze slabý elektrický šok), již poté mohl libovolně reaktivovat. To dovolilo v průběhu času odhalit, které neurony byly aktivní v které části mozku při vytváření vzpomínky. K překvapení všech nedošlo k řádnému "přesouvání" nové vzpomínky v mozku, ale naopak simultánnímu vytváření ve dvou až třech centrech najednou.

Různé cesty vzpomínek

Vedle hippokampu (krátkodobé paměti) identifikoval tým ukládaní také do prefrontálního systému (dlouhodobé paměti) a bazolaterální části amygdaly (emoční asociace vzpomínek).

Když vědci aktivovali vzpomínku v dlouhodobé paměti, došlo na reaktivaci zkušenosti - samy o sobě se však její neurony neprobouzely. Naopak verze v paměti krátkodobé se mohla k životu probudit snáze. V průběhu dvou týdnů se však utišily vzpomínky v hippokampu, tedy krátkodobé paměti (stále však bylo možné je reaktivovat uměle), a konverzně proti tomu zase "dozrály" vzpomínky v paměti dlouhodobé, tedy prefrontálním systému. Co se nezměnilo po celou dobu, byly emoční vzorce v bazolaterální části amygdaly.

Co to celé znamená? Především skutečnost, že vzpomínek máme vlastně více kopií - dosavadní uvažování, že se informace v naší hlavě přesouvají z krátkodobé do dlouhodobé paměti, jsou tím doslova postaveny na hlavu. Mozek tím paradoxně přichází o část domnělé flexibility, protože zjevně raději některé procesy provede dvakrát, než aby spoléhal na "kopírování informace". Zjištění rovněž může zhoršit vyhlídky vizionářů, kteří doufají, že jednoho dne budeme moct přesouvat (nikoliv jen kopírovat) vzpomínky do počítačů - nahrává totiž možnosti, že přesun informací z mozku je jednoduše nemožný. Vše ale samozřejmě podléhá budoucímu ověření platnosti Tonegawovi studie jinými týmy a navazujícími výzkumy.

Práce je na každý pád dalším dílem skládačky zkoumající mozek fascinujícími novými postupy. Například optogenetika sama je jenom zhruba deset let starým odvětvím, mezi většinu odborníků tato metoda dorazila ještě později. Loni na podzim tým Michaela Foxe z Harvardu zase zřejmě odhalil, která tři centra mozku jsou společně odpovědná za naše vědomí. Studie 36 pacientů, odhalila přerušení mezi trojicí menších částí mozků u lidí, kteří se nacházeli v kómatu. Zdá se tak, že taje mozku se nám daří lépe pochopit až s příchodem technologií 21. století.

Text: Ladislav Loukota