Σε μία νέα εργασία που δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό Nature, ερευνητές από το πανεπιστήμιο ΜΙΤ περιγράφουν ένα τρόπο χειρισμού της μνήμης ποντικιών μέσω παλμών λέιζερ.
Στα πειράματά τους, οι επιστήμονες βρήκαν τρόπο να αλλάξουν τη “διάθεση” των ποντικιών, πυροδοτώντας αρνητικά ή θετικά συναισθήματα που σχετίζονται με τη μνήμη μέσω της νέας μεθόδου της οπτογενετικής η οποία χρησιμοποιεί λέιζερ για να ελέγξει νευρώνες ευαίσθητους στο φως.
Μέχρι σήμερα υπήρχαν απόπειρες ελέγχου των εγγραφών της μνήμης μέσω φαρμάκων και η συγκεκριμένη είναι η πρώτη προσπάθεια εφαρμογής της οπτογενετικής. Αν και η έρευνα απέχει ακόμη πολύ από το να μπορέσει να πετύχει κάτι παρόμοιο σε ανθρώπους, οι ερευνητές σημειώνουν πως μπορεί να συνεισφέρει στην αποκρυπτογράφηση της συμπεριφοράς της μνήμης.
“Θα μπορούσε η έρευνα αυτή να ανοίξει το δρόμο για τον επαναπρογραμματισμό των κυκλωμάτων στον εγκέφαλο, προκειμένου να αντιμετωπίσουμε ασθένειες όπως το μετατραυματικό σύνδρομο, την κατάθλιψη και άλλες ψυχιατρικές παθήσεις”, δήλωσε ο Ρότζερ Ρεντόντο, νευρολόγος του ΜΙΤ και βασικός συντελεστής της νέας μελέτης.
Η μνήμη δημιουργείται όταν οι εμπειρίες μας καταγράφεται σε ένα δίκτυο από νευρώνες στον εγκέφαλό μας και η πληροφορία αυτή μπορεί να κληθεί μέσω της πυροδότησης μίας συγκεκριμένης αλληλουχίας αντιδράσεων μεταξύ των νευρώνων. Κάποια τμήματα της μνήμης φθίνουν γρήγορα, ενώ άλλες εμπειρίες μπορούν να εγγραφούν πολύ πιο έντονα.
Οι ερευνητές του ΜΙΤ προσπάθησαν να απαντήσουν στα εξής ερωτήματα: ποια κυκλώματα στον εγκέφαλο αποθηκεύουν τις καλές και τις κακές μνήμες; Μπορεί μία καλή μνήμη να μετατραπεί σε κακή και το αντίστροφο;
ROGER REDONDO
Στην περίπτωση των ποντικιών, οι επιστήμονες εισήγαγαν στο κρανίο των ζώων μία οπτική ίνα, μέσω της οποίας ένας παλμός λέιζερ μπορούσε να πυροδοτήσει μεμονωμένους νευρώνες του εγκεφάλου τους. Ξεκίνησαν την έρευνά τους δίνοντας αρνητικές ερεθίσματα σε αρσενικά ποντίκια (ηλεκτρικά σοκ στο πόδι τους) ενώ σε άλλα ποντίκια τροφοδοτούσαν θετικές μνήμες μέσω της συνεύρευσής τους με θηλυκά ποντίκια. Μέσω του λέιζερ, οι ερευνητές μπόρεσαν να ταυτοποιήσουν τις συγκεκριμένες κυψέλες του εγκεφάλου που ενεργοποιούνταν κατά τη δημιουργία των αναμνήσεων.
Στη συνέχεια παρατήρησαν πως δίχως εξωτερικό ερέθισμα, η πυροδότηση του λέιζερ στις καταγεγραμμένες περιοχές επηρέαζε τη συμπεριφορά των ποντικιών: θετικά στην περίπτωση μίας θετικής μνήμης και αρνητικά στα ποντίκια τα οποία είχαν υποβληθεί σε ηλεκτροσόκ.
Στο τελευταίο τμήμα της έρευνας, οι επιστήμονες προσπάθησαν να αναστρέψουν τις αναμνήσεις. Μετάφεραν τα “φοβισμένα” ποντίκια που είχαν αρχικά υποβληθεί σε σοκ σε άλλο χώρο και τους επέτρεψαν να συναναστραφούν με θηλυκά ποντίκια, πυροδοτώντας ταυτόχρονα με λέιζερ τα τμήματα του εγκεφάλου τους που είχαν καταγράψει το φόβο. Μέσω σύγκρισης της μετέπειτα συμπεριφοράς τους με τα ποντίκια που είχαν εξαρχής συνυπάρξει με τα θηλυκά ποντίκια, οι ερευνητές διαπίστωσαν πως κατόρθωσαν να μεταβάλλουν τις αρνητικές αναμνήσεις μετατρέποντάς τες σε θετικές αλλά και το αντίστροφο.
“Εντοπίσαμε το κύκλωμα και δείξαμε πως μπορούμε να χειριστούμε τα κυκλώματα αυτά με τεχνητό τρόπο” δήλωσε ο Δρ. Ρεντόντο.
Εάν και η μεταφορά της τεχνογνωσίας αυτή σε ανθρώπους είναι ασφαλώς μη θεμιτή με αυτή τη μέθοδο, τα πειράματα αυτά μπορούν να αποδειχθούν πολύ χρήσιμα αφού ψηλαφίζουν ένα αχαρτογράφητο πεδίο λειτουργίας του εγκεφάλου που μπορεί να οδηγήσει σε νέες θεραπείες.
