Molekularni tajmeri u mozgu: kako mozak odlučuje šta će pamtiti

Naš mozak svakodnevno obrađuje ogromnu količinu informacija, ali samo mali deo njih završi kao dugoročno sećanje. Iako nam često deluje kao da se pamćenje formira nasumično, istraživanja sa Rokfeler univerziteta otkrivaju da iza toga stoje precizni „molekularni tajmeri“ koji odlučuju šta će mozak zadržati, a šta odbaciti.

Kako nastaje sećanje

Da bi razumeli ovaj proces, naučnici su u eksperimentima koristili virtuelnu stvarnost za miševe, što im je omogućilo da prate moždanu aktivnost dok životinje uče nove informacije. Otkrili su da je svaka molekula uključena u pamćenje deo složenog sistema nalik orkestru.

• Neki molekuli aktiviraju se odmah, pomažu u stvaranju početne uspomene, ali brzo nestaju.
• Drugi se aktiviraju kasnije, polako učvršćuju iskustvo i rade kao „dugoročni tajmeri“.

Što duže ovi kasni molekuli ostanu aktivni, to je veća šansa da će se novonastala uspomena pretvoriti u trajno sećanje. Ovo je važno jer bi čuvanje svih informacija bilo energetski neodrživo, pa mozak čuva samo ono što je značajno ili često korišćeno.

Kako mozak bira šta vredi pamtiti

Talamus, smešten u središtu mozga, deluje kao glavni kontrolni centar pamćenja. On sakuplja informacije iz različitih oblasti, filtrira ih i prosleđuje samo najvažnije delovima kore velikog mozga gde se formiraju dugoročna sećanja.

Eksperimenti pokazuju da se ponavljana iskustva poznata mesta, učestali zvuci, rutinske situacije, mnogo lakše pretvaraju u stabilna sećanja. Nasuprot tome, retka i nepovezana iskustva obično brzo izblede.

Tri ključna molekula pamćenja

Naučnici su identifikovali tri posebno važna molekula:

• Camta1 i Tcf4 – aktivni u talamusu
• Ash1l – aktivan u prednjem korteksu

Iako nijedan od njih nije obavezan za nastanak početne uspomene, sva tri su presudna za njeno dugoročno očuvanje. Najbolje ih je zamisliti kao čuvare informacija: ako izostanu, sećanja vremenom slabe i raspadaju se.

Posebno je zanimljivo da je Ash1l deo šire porodice proteina koji učestvuju ne samo u kognitivnom pamćenju, već i u imunološkoj memoriji i u procesima čuvanja informacija tokom razvoja ćelija. To pokazuje da je sposobnost pamćenja univerzalni biološki princip, prisutan u mnogim sistemima života, ne samo u nervnom sistemu.

Zašto je ovo važno za medicinu

Razumevanje molekularnih tajmera moglo bi da otvori nove puteve u lečenju Alchajmerove bolesti i drugih poremećaja pamćenja. Ako naučnici otkriju koji molekuli održavaju sećanja „živim“, moguće je razviti terapije koje ciljano jačaju oštećene memorijske puteve, ne samo da usporavaju gubitak pamćenja, već da doprinose njegovoj obnovi.

Šta sledi u istraživanjima?

Dalja istraživanja baviće se time kako se ovi molekularni tajmeri aktiviraju, koliko dugo ostaju uključeni i na koji način različite moždane oblasti sarađuju tokom procesa formiranja sećanja. Posebna pažnja i dalje je na talamusu, koji se pokazuje kao glavni dirigent u mreži neuralnih veza zaduženih za trajnost uspomena.

Čini se da život jedne uspomene ne zavisi samo od hipokampusa, već i od talamusa i njegove dinamične komunikacije sa korom mozga.