Er det en minnepille i vår fremtid?

Er det en minnepille i vår fremtid?Synapses overfører elektriske signaler. Svitlana Pavliuk

I løpet av de første ukene i det nye året ledsages vedtak ofte av forsøk på å lære nye atferd som forbedrer helse. Vi håper at gamle dårlige vaner forsvinner og nye sunne vaner blir automatiske.

Men hvordan kan vår hjerne omprogrammeres for å sikre at en ny helsevaner kan læres og beholdes?

Hebbisk læring

I 1949, kanadisk psykolog Donald Hebb foreslo teorien om hebbisk læring å forklare hvordan en læringsoppgave er omdannet til et langsiktig minne. På denne måten blir sunn vaner automatisk beholdt etter deres kontinuerlige gjentakelse.

Læring og minne er en konsekvens av hvordan våre hjerneceller (neuroner) kommuniserer med hverandre. Når vi lærer, kommuniserer nevroner gjennom molekylære overføringer som hopper over synapser som produserer en minnekrets. Kjent som langsiktig potensiering (LTP), oftere en læringsoppgave gjentas, desto oftere fortsetter transmisjonen og jo sterkere en minnekrets blir. Det er denne unike evnen til nevroner å skape og styrke synaptiske forbindelser ved gjentatt aktivering som fører til hebbisk læring.

Minne og hippocampus

Forståelse av hjernen krever etterforskning gjennom ulike tilnærminger og fra en rekke spesialiteter. Feltet for kognitiv nevrovitenskap utviklet seg først og fremst gjennom et lite antall pionerer. Deres eksperimentelle design og observasjoner førte til grunnlaget for hvordan vi forstår læring og minne i dag.

Donald Hebbs bidrag til McGill University forblir drivkraften for å forklare minne. Under hans tilsyn, nevropsykolog Brenda Milner studerte en pasient med nedsatt hukommelse etter en lobektomi. Videre studier med nevrokirurg Wilder Penfield gjorde det mulig for Milner å utvide sin studie av minne og læring hos pasienter som fulgte hjernekirurgi.

Milner gjennombrudd skjedde mens han studerte en pasient som hadde gjennomgått fjerning av hippocampus på begge sider av hjernen som førte til amnesi. Hun la merke til at pasienten fortsatt kunne lære nye oppgaver, men ikke kunne overføre dem til langtidsminne. På denne måten, hippocampus ble identifisert som stedet som kreves for overføring av korttidshukommelse til langtidsminne hvor hebbisk læring finner sted.

I 2014, i en alder av 95, vant Milner Norsk Kavli-pris i nevrovitenskap for hennes 1957-oppdagelse av hippocampusens betydning til minne.

Også belønnet med Kavli i 2014 var nevrologist John O'Keefe, som oppdaget at hippocampus også huse plassere celler å lage en kognitivt kart slik at vi kan gå fra ett sted til et annet gjennom vårt minne. O'Keefe mottok også 2014 Nobelpris i medisin.

At gjentatt nevronaktivisering i hippocampusen faktisk fører til at minne ble avdekket av nevroforsker Tim Bliss; for denne undersøkelsen mottok Bliss Lundbeckfondets hjernepris i 2016.

Sammen, Milner, Bliss og O'Keefe etablerte Hebbens paradigme og hans berømte aksiom: "Neuroner som brenner sammen, slenger sammen."

Minne i ikke-menneskelige dyr

Store fremskritt i ikke-menneskelige organismer lærer oss om minnemekanismer som kan brukes på mennesker. Columbia University Eric Kandel ble tildelt 2000 Nobelpris i medisin for hans storslagne valg av sjøen slug (Aplysia) å forstå hebbisk læring.

Kandel produserte avgjørende bevis på at minne var en konsekvens av den gjentatte signalering til en neuron som reagerte på en læringsoppgave som ville utløse produksjonen av ribonukleinsyre (RNA). Sluttresultatet var nytt proteinuttrykk som førte til økning i synaptiske forbindelser.

Neste sprang fremover skjedde hos McGill når molekylærbiolog Nahum Sonenberg avdekket en nøkkelmekanisme som regulerer minneformasjon i hippocampus, nemlig protein syntese initieringsfaktor. Oppdagelsen viste at under minnesdannelse er det proteinsynteseinduksjonsfaktoren i hippokampusens nevroner som påvirker omprogrammeringen som er nødvendig for genereringen av "ledninger" av nye synaptiske forbindelser.

En minnepille?

Sonenbergs arbeid rystet verden av forskere som jobbet med hvordan proteinsyntese ble kontrollert. En av de mest fremtredende i feltet, ble molekylærbiolog Peter Walter kontaktet av Sonenberg. Sammen identifiserte de en kjemisk forbindelse de kalt ISRIB som ville påvirke den samme proteinsynteseinduksjonsfaktoren, hvis betydning ble oppdaget av Sonenberg.

Resultatene var spektakulære, med en fantastisk forbedring av minnet i mus etter administrering av ISRIB. Walter har nå utvidet dette til å inkludere minneopprettelse hos mus som gjenoppretter fra hjernen traumer.

I dag blir noen fremskritt grønt ettersom minnesforstyrrelser hos mennesker - fra aldersrelatert minneverdighet til demens mot Alzheimers - ligger i nærheten av pandemisk nivå hos eldre. Verdens helseorganisasjon anslår at 10 millioner pasienter per år diagnostiseres med demens alene med et totalt globalt tall beregnet på 50 millioner.

Om forfatteren

John Bergeron, Emeritus Robert Reford Professor og professor i medisin, McGill University. John Bergeron anerkjenner takknemlig Kathleen Dickson som medforfatter.Den Conversation

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = bedre minne; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}