Kaip atrodo atmintis?

liepos 13, 2013rugsėjo 19, 2017 Agnė V 0 Komentarai

Nuo mažų dienų tėvai kartodavo, kad jei sakome tik tiesą, mums nereikia nieko atsiminti. Pasirodo ne patys tai sugalvojo, o citavo garsų rašytoją M. Tveną. Nors tai tebuvo pamokymas, kad nereikia meluoti, bet šįkart geriau koncentruokimės į antrąją posakio dalį: „nereikia nieko atsiminti“. Su tuo drįsčiau ginčytis. Šiuo metu, kai vis didėja informacijos srautai, nors didelę dalį jos ir patalpiname į informacines sistemas, o visas dienotvarkės detales dažnas prisimename tik išmaniųjų technologijų dėka, vistiek atmintis – nepakeičiama žmogaus ypatybė, kuri neatsiejama nuo mokymosi.

Įsivaizduokite, kad atėjusi mokytoja paprašo jūsų nupiešti atmintį. Tikriausiai pagalvosite, kad pakaks nukeverzoti kokį nors prisiminimą. Pasikuitę savo atminties stalčiuose tikriausiai galėsite pavaizduoti bet ką, nuo drugelių pievoje iki žmogaus kaukolės. Tik ar tikrai teisingai supratote užduotį? Gal įmanoma vizualizuoti ne tik atminties produktą, bet ir patį procesą?

Kol kas apie atmintį žinome, kad žmogaus mokymosi metu gauta informacija iš pradžių kaupiama trumpalaikėje atmintyje. Tokia atmintimi pasinaudojama, pvz., skambinant telefonu, pasižiūrėjus į numerį telefonų knygoje. Šios atminties apimtis maža, trukmė – sekundės ar minutės. Juk mes pamirštame daugybę matytų žavių praeivių veidų, kartais net jų vardus ar per žinias nuskambėjusius faktus, kurių nenaudojame. Trumpalaikė ir ilgalaikė atmintys tuo ir skiriasi. Trumpalaikė atmintis yra lengvai nutraukiama. Ilgalaikė yra pastovesnė, mažiau pažeidžiama. Informacija į ilgalaikę atmintį perkeliama iš trumpalaikės. Perkėlimą palengvina praktika. Ne veltui sakoma, kad kartojimas – mokslų motina.

Trumpalaikės atminties pavertimas ilgalaike vadinamas konsolidacija. Jai reikia naujų baltymų sintezės, todėl atminčiai svarbu sočiai pavalgyti. Pirminė informacija iš smegenų žievės perduodama į hipokampą (Amono ragą), kur ji apdorojama ir grąžinama į žievę ilgai saugoti. Hipokampas paverčia trumpalaikę atmintį ilgalaike.

Įvairūs tyrimai rodo, kad mokymosi ir atminties mechanizmai yra bendri. Mokymosi metu keičiasi sinapsinis signalo perdavimas, nes vyksta pokyčiai presinapsinėje ar postsinapsinėje dalyje arba formuojasi naujos sinapsės. Sąlyginių ryšių susidarymo metu sinapsėje tarp jutiklinio ir motorinio neuronų vyksta daugiausia presinapsinės dalies pokyčiai. Sąlyginio dirgiklio (pvz. šviesa) poveikis, perduodamas iš jutiklinio neurono motoneuronui per sinapsę A, gali būti labai sustiprintas nesąlyginio dirgiklio (pvz. maisto), veikiančio per aksoaksoninę sinapsę B. Jei nesąlyginis dirgiklis silpnas, didėja tik neurotransmiterio išskyrimas, formuojasi trumpalaikė atmintis. Jei nesąlyginis dirgiklis stiprus, signalas pasiekia ląstelės branduolį, sintetinami nauji baltymai, sinapsinis gumbelis didėja, atsiranda naujos sinapsės, formuojasi ilgalaikė atmintis. Nervinių ląstelių tyrimai rodo, kad kartotiniai dirgikliai gali sukelti ilgalaikį sinapsinio perdavimo sustiprėjimą ar susilpnėjimą. Šie pokyčiai laikomi ląsteliniu atminties pagrindu.

Dažnai žmonės atmintį pavadina savotišku dienoraščiu, o mokslininkai šiuos pokyčius, vykstančius sinapsinėje jungtyje, panaudojo norėdami pamatyti, kaip ir kur rašomas šis dienoraštis. Mokslininkų komanda iš University of Southern California vadovaujama Don Arnold ir Richard Roberts sukonstravo mikroskopinius endoskopus, kurie nušviečia sinapses gyvuose žmogaus neuronuose, pritvirtindami fluorescentinius žymeklius ant sinapsės proteinų. Šis procesas nepakenkia neuronams ir jie normaliai funkcionuoja. Endoskopai pritvirtinti prie žalsvai florescuojančių proteinų, kurie keičiantis sinapsės aktyvumui gali keisti spalvą iki šviesiai melsvos. (Paveikslas: Gyvų neuronų kultūra. Žali taškai – aktyvesnės sinapsės. Raudoni taškai – inhibuojamos sinapsės)

Fluorescentiniai žymekliai leidžia mokslininkams tarsi „tiesiogine transliacija“ matyti jaudinančias ir slopinančias chemines sinapses tuo metu, kai kuriama atmintis. Sinapsės yra matomos kaip šviesūs taškai, išsidėstę išilgai dendritų. Smegenims apdorojant naują informaciją, šviesūs taškai vizualiai nurodo, kaip keičiasi sinapsių struktūros.

Po šio eksperimento prašymas nupiešti atmintį įgauna kitą prasmę. Tikimasi, kad šie tyrimai ne tik padės išsiaškinti daugiau apie atmintį, bet ir su ja susijusias ligas, pvz. kokie pokyčiai vyksta Alzhaimerio ligos metu. Na, o kol kas nuo sesijų pavargę studentai turi galimybę pasigrožėti procesais, intensyviai vykusiais pastarąjį mėnesį jų smegenyse.

Šaltiniai: