როგორ მუშაობს ადამიანის მეხსიერება?

PKC იოტა/ლამბდა, CaMKII, WWC1/KIBRA, PKMzeta

როგორ ხდება მოლეკულების ორგანიზება, რათა განისაზღვროს ერთი მეხსიერება მეორისგან? რატომ ჩანს იგი როგორც ნებისმიერი სენსორული შეყვანის ძიება ინტერპრეტაციის შესატყვისად ან შესატყვისად, თავდაპირველად თუ ბოლოს? რა ხდის ნებისმიერ მეხსიერებას ინტელექტუალურ? რატომ შეიძლება გახდეს რაღაცის მეხსიერება სხვა რამის მიმართ სიფრთხილის ან მოქმედების საფუძველი? როგორ გრძელდება ზოგიერთი მოგონება, ზოგი კი ქრება? არის თუ არა განსხვავება მოლეკულებს შორის, რომლებიც აწყობენ მეხსიერებას იმ მოლეკულებს შორის, რომლებიც მას მუდმივ ხდის?

მეხსიერების რამდენიმე კვლევაში ტვინში ორი განმსაზღვრელი ელემენტია, მოლეკულის გენი და მოლეკულა. თუ გენი გამოხატულია - მოლეკულის ხელმისაწვდომობის გამო - მაშინ მეხსიერება იმუშავებს, ასე ვთქვათ.

ახლა, მეხსიერების გარკვეული კონცეპტუალური არქიტექტურა რომ განვითარდეს, გენზე იქნება დამოკიდებული თუ მოლეკულაზე? არსებობს თეორია, რომ გენები - ნეირონების მსგავსად - მასპინძლები არიან, ხოლო მოლეკულები მექანიზებულია. უბრალოდ, ნეირონები და გენები უნდა არსებობდეს, რომ მოლეკულა ხელმისაწვდომი იყოს, მაგრამ ეს არის მოლეკულა, რომელიც შესაძლებელს ხდის მოგონებებს. ის ჰგავს სახლს და მასში არსებულ ობიექტებს, რომლებიც სასარგებლოა ხალხისთვის.

ეს ნიშნავს, რომ ადამიანის მეხსიერების საფუძვლის შესწავლისას, მოლეკულები კონცეპტუალურად უსწრებენ გენებსა და ნეირონებს. ყველა სინაფსს, ძლიერს თუ სუსტს, აქვს მოლეკულები ნაპრალში. არსებობს თეორია, რომ ამ მოლეკულების ფორმირება განსხვავებულად, ნაკრებში, ნეირონების ჯგუფში, განსაზღვრავს ერთ მეხსიერებას მეორისაგან. უბრალოდ, სინაფსები შეიძლება შეფასდეს, როგორც უზრუნველყოფის საბურავები, მაგრამ ეს არის მოლეკულების კონფიგურაცია, რომელიც განსაზღვრავს მეხსიერებას.

არსებობს რამდენიმე ეგრეთ წოდებული მეხსიერების მოლეკულა, WWC1 [ან KIBRA], PKC იოტა/ლამბდა[PKCι/λ], CaMKII, PKMzeta [PKMζ], cGMP/PKG, cAMP, PKA, CRE, CREB-1, CREB-2, CPEB და ასე შემდეგ. კითხვა მდგომარეობს იმაში, რომ გამოვიკვლიოთ რა მოლეკულები აყალიბებენ მეხსიერებას და რომელი მოლეკულები აძლიერებენ მათ გამძლეობას.

ცნობილია, რომ ზოგიერთი მოგონება რომ გაგრძელდეს, ხშირად გამეორებაა საჭირო. ასევე, შედეგებმა შეიძლება უზრუნველყოს გრძელვადიანი სიფრთხილის გამოყენება. შემდეგ შეიძლება იყოს პარალელური მოვლენა, ვთქვათ რაიმე ტრავმა ან სხვა რამ, რამაც შეიძლება მეხსიერება გახანგრძლივოს. ასევე შეიძლება არსებობდეს ამის გაგება.

არსებობს ბოლო სტატია Science- ში, KIBRA, რომელიც ამაგრებს PKMζ მოქმედებას, ინარჩუნებს მეხსიერების მდგრადობას , სადაც ნათქვამია, რომ „როგორ შეუძლიათ ხანმოკლე მოლეკულებმა შერჩევით შეინარჩუნონ გააქტიურებული სინაფსების გაძლიერება გრძელვადიანი მეხსიერების შესანარჩუნებლად? აქ ჩვენ ვპოულობთ თირკმელებს და ტვინზე გამოხატული ადაპტერი ცილა (KIBRA), პოსტსინაფსური ხარაჩოების ცილა, რომელიც გენეტიკურად არის დაკავშირებული ადამიანის მეხსიერების მუშაობასთან, კომპლექსები პროტეინ კინაზა მზეტასთან (PKMζ), რომელიც ამაგრებს კინაზას გამაძლიერებელ მოქმედებას გვიანი ფაზის გრძელვადიანი პოტენციაციის შესანარჩუნებლად (გვიან-LTP) გააქტიურებულ სინაფსებზე. KIBRA-PKMζ დიმერიზაციის ორი სტრუქტურულად განსხვავებული ანტაგონისტი არღვევს დადგენილ გვიან-LTP და გრძელვადიან სივრცით მეხსიერებას, თუმცა არც ერთი ანტაგონისტი არ მოქმედებს PKMζ-დამოუკიდებელ LTP-ზე და არც მეხსიერებაზე, რომელიც შენარჩუნებულია PKC-ის კომპენსირებით ζ-kno. ამდენად, ორივე აგენტს სჭირდება PKMζ მათი ეფექტისთვის, ინარჩუნებს 1 თვის მეხსიერებას, მიუხედავად PKMζ ბრუნვისა, მაშასადამე, ეს არ არის მარტო PKMζ, არამედ მუდმივი ურთიერთქმედება ორს შორის. და გრძელვადიანი მეხსიერება."

თუ KIBRA და PKMζ უნდა ურთიერთობდნენ, რათა გამოიწვიოს გრძელვადიანი მეხსიერება, რა წარმოშობის შეიძლება იყოს ეს? რაღაცის გამეორება, შედეგი, პარალელური მოვლენა თუ სიტუაციის გაგება?

ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მეხსიერების მუდმივობისა და მეხსიერების კონფიგურაციის მოლეკულები სრულიად დამოუკიდებელი იყოს, რადგან პირველი, რაც ხშირად მეხსიერების ფორმაა, სანამ ის შეიძლება იყოს მუდმივი ან დროებითი.

მაგალითად, მანქანებს, კარებს, ფანჯრებს, ფეხსაცმელს, წიგნებს, მოწყობილობებს და ა. მეხსიერება არ ინახავს ყველა მანქანას ცალ-ცალკე, მაგრამ ხშირად აგროვებს იმას, რაც საერთოა ორ ან მეტს შორის, შემდეგ აჯგუფებს მათ, რასაც შეიძლება ეწოდოს სქელი ნაკრები. სწორედ ეს სქელი ნაკრები შეიძლება გახდეს მუდმივი საფუძველი მსგავსი მოგონებების ინტერპრეტაციისთვის, კონცეპტუალურად.

ასე რომ, კითხვაა, როგორ მუშაობს სქელი ნაკრები? შემდეგ თხელი კომპლექტებისთვის - სადაც ინახება ყველაზე უნიკალური ინფორმაცია - ეს, სავარაუდოდ, დროებითია, რადგან თითოეული კარის შესახებ კონკრეტული რამ ძნელად ახსოვს, მაგრამ კარების ის ხშირად ცნობილია და ახსოვს.

ფორმირებისას მოლეკულები მექანიზაციას უკეთებენ მეხსიერებას, კონცეპტუალურად . მეხსიერების განთავსებამ შეიძლება გადაწყვიტოს, შეუძლიათ თუ არა მათზე მუდმივი მოლეკულები იმოქმედონ კონცეპტუალურად. ეს არის ფორმირების [ან კონფიგურაციის] მოლეკულების გახსნა, რომელიც სხვებს საშუალებას აძლევს იმოქმედონ კონცეპტუალურად.

ასევე არსებობს რელეების როლი სქელი ნაკრების ერთი ნაწილიდან მეორეზე, ან მეხსიერების ერთი ნაწილიდან მეორეზე ელექტრული სიგნალებით, რომლებმაც ასევე შეიძლება განსაზღვრონ მუდმივი მოლეკულების დაშვება კონცეპტუალურად. არსებობს თეორია, რომ ელექტრული სიგნალები კომპლექტში ეჯახება ქიმიურ სიგნალებს, რათა მოერგოს ან ემთხვეოდეს იმას, რაც შეიძლება ხელმისაწვდომი იყოს ინტერპრეტაციისთვის, თავდაპირველად ან საბოლოოდ. საწყისი და საბოლოო ურთიერთქმედების შესაძლებლობა არის იმის გამო, რომ ელექტრული სიგნალები იყოფა კომპლექტში, ზოგი უსწრებს სხვებს, კონცეპტუალურად.

უჯრედული და მოლეკულური ნეირომეცნიერების კვლევა აუცილებელია ნეიროფარმაკოლოგიისთვის. თუმცა, თეორიულმა ნეირომეცნიერებამ შეიძლება გამოიწვიოს გზა იმის ჩამოყალიბებაზე, თუ როგორ უნდა განვათავსოთ კვლევები, რადგან ისინი წარმოიქმნება პერპენდიკულარული ვარიანტებისთვის გონების პრობლემების წინააღმდეგ.

არსებობს ბოლო სტატია Nature- ში, კონკურენტული პროცესები აყალიბებს მრავალ სინაფსურ პლასტიურობას დენდრიტული სეგმენტების გასწვრივ , სადაც ნათქვამია, რომ "ნეირონები იღებენ ათასობით შეყვანას თავიანთ დენდრიტულ არეში, სადაც ცალკეული სინაფსები განიცდიან აქტივობაზე დამოკიდებულ პლასტიურობას. პოსტსინაფსური სიძლიერის ხანგრძლივი ცვლილებები დაკავშირებულია. ხერხემლის თავის მოცულობის ცვლილებით ასეთი სტრუქტურული პლასტიურობის სიდიდე და მიმართულება - გაძლიერება (sLTP) და დეპრესია (sLTD) - დამოკიდებულია სტიმულირებული სინაფსების რაოდენობაზე და სივრცით და მეზობელ სინაფსებს შორის დრო გაურკვეველია აქ ჩვენ გავაერთიანეთ ექსპერიმენტული და მოდელირების მიდგომები მრავალ ხერხემლის პლასტიურობის საფუძველში შესასწავლად. ორმაგი როლი Ca2+-ზე დამოკიდებული კომპონენტი, რომელიც იწვევს ხერხემლის ზრდას ან შემცირებას. ჩვენი შედეგები ვარაუდობს, რომ კონკურენცია ხერხემლებს შორის მოლეკულური რესურსებისთვის არის მრავალი ხერხემლის პლასტიურობის მთავარი მამოძრავებელი ძალა და რომ სივრცითი მანძილი ერთდროულად სტიმულირებულ ხერხემლებს შორის გავლენას ახდენს შედეგად ხერხემლის დინამიკაზე.

არის კიდევ ერთი ბოლო ნაშრომი Nature- ში, სურათები უფრო ძნელად აღდგენითი ვიზუალური წარმომადგენლობით ტოვებს მეხსიერების უფრო ძლიერ კვალს , სადაც ნათქვამია, რომ „რაც გვახსოვს არა განზრახ შერჩევის გამო, არამედ უბრალოდ აღქმის გვერდითი პროდუქტია. ფუნდამენტური კითხვა გონების არქიტექტურის შესახებ: როგორ მოქმედებს აღქმა მეხსიერებასთან და გავლენას ახდენს აქ, შთაგონებული კლასიკური წინადადებით, რომელიც ეხება აღქმის დამუშავებას მეხსიერების გამძლეობასთან, დამუშავების დონის თეორიასთან, წარმოგიდგენთ იშვიათ კოდირების მოდელს ფუნქციების ჩაშენების შეკუმშვისთვის? სურათების და აჩვენებს, რომ ამ მოდელის რეკონსტრუქციის ნარჩენები პროგნოზირებს, თუ რამდენად კარგად არის დაშიფრული სურათები მეხსიერებაში სცენის გამოსახულების ღია დასამახსოვრებლობის მონაცემთა ბაზაში, ჩვენ ვაჩვენებთ, რომ რეკონსტრუქციის შეცდომა არა მხოლოდ ხსნის მეხსიერების სიზუსტეს, არამედ პასუხების შეფერხებას მოძიების, დაქვემდებარების დროს. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, ყველა განსხვავება აიხსნება მხოლოდ მძლავრი ხედვის მოდელებით, ჩვენ ასევე ვადასტურებთ ამ ანგარიშის წინასწარმეტყველებას "მოდელზე ორიენტირებული ფსიქოფიზიკით". ეს ნამუშევარი ადგენს რეკონსტრუქციის შეცდომას, როგორც მნიშვნელოვან სიგნალს, რომელიც აკავშირებს აღქმასა და მეხსიერებას, შესაძლოა აღქმის დამუშავების ადაპტური მოდულაციის გზით.