Istraživanje mozga: Kako dva područja kontroliraju naše pamćenje!

Istraživanje mozga: Kako dva područja kontroliraju naše pamćenje!

Istraživači sa Sveučilišta Ruhr u Bochumu dali su značajan doprinos neuroznanosti proučavajući kako dva specifična područja mozga - locus coeruleus i ventralno tegmentalno područje - utječu na način na koji se sadržaj memorije pohranjuje u mozgu. Ta se dva područja međusobno natječu, što određuje hoće li sjećanja na posebna, emocionalno nabijena ili relevantna iskustva biti usidrena u našem sjećanju. Nalazi ove studije objavljeni su 30. prosinca 2024. u časopisu PNAS.

Dr. Hardy Hagena i prof. dr. Denise Manahan-Vaughan proveli su istraživanje korištenjem optogenetskih metoda. Ova tehnika omogućuje genetsku modifikaciju štakora tako da se određene živčane stanice mogu aktivirati ili deaktivirati svjetlom. Ovaj novi pristup nudi dublji uvid u složene interakcije unutar mozga koje su ključne za procese pamćenja.

Funkcija locus coeruleusa

Locus coeruleus ima središnju ulogu u retikularnom aktivacijskom sustavu, koji također uključuje retikularnu formaciju i raphe jezgre. Ovo područje je ključno za svjesnost, budnost i pozornost. Ono što je posebno zanimljivo je da locus coeruleus otpušta norepinefrin preko G protein spregnutog receptorskog puta, koji potiče formiranje pamćenja i jača sjećanja, posebno u stresnim situacijama. Studije pokazuju da aktivacija locus coeruleusa može dovesti do povećanog protoka krvi u određenim regijama mozga, naglašavajući njegovu važnu ulogu u spoznaji i pamćenju.

Osim toga, locus coeruleus je neaktivan tijekom REM faze sna, što ukazuje na složene mehanizme koji kontroliraju pamćenje i emocije. Nepravilnosti u ovom području mogu dovesti do raznih neuropsihijatrijskih i neurodegenerativnih bolesti, uključujući depresiju, posttraumatski stresni poremećaj i Alzheimerovu bolest. Stoga je neophodno bolje razumjeti kako ovo područje mozga radi kako bismo mogli razviti ciljane terapije.

Kognitivna obrada i stres

Veza između uzbuđenja i pamćenja također je značajan aspekt istraživanja. Uzbuđenje se definira kao kontinuum koji uključuje i podstimulaciju (npr. nedostatak pažnje) i pretjeranu stimulaciju (npr. hipervigilnost). Optimalna snaga uzbuđenja može poboljšati izvedbu, dok i preniske i previsoke razine uzbuđenja mogu dovesti do kognitivnog oštećenja. Istraživanja pokazuju da locus coeruleus ima ključnu ulogu u stresnim situacijama utječući na formiranje pamćenja putem otpuštanja norepinefrina.

Neuralni mehanizmi koji kontroliraju različita stanja uzbuđenja ostaju intenzivno polje istraživanja do danas. Povijesne studije, poput Waltera Cannona o odgovoru na stres i otkriće osovine hipotalamus-hipofiza-nadbubrežna žlijezda, značajno su oblikovale razumijevanje stresa i njegovih fizioloških učinaka. Danas moderne tehnologije kao što su MRI i elektroencefalogrami (EEG) omogućuju dublje uvide u obrasce neuronske aktivnosti u različitim stanjima uzbuđenja.

Ukratko, proučavanje locus coeruleusa i njegovih interakcija s ventralnim tegmentalnim područjem predstavlja važan korak prema razumijevanju fiziološke osnove pamćenja i emocija. Nalazi studije na Sveučilištu Ruhr Bochum pomažu u dešifriranju temeljnih mehanizama koji su važni za razne kognitivne i emocionalne poremećaje. Buduće studije pomoći će u razvoju terapijskih pristupa u ovom području za rješavanje izazova neuropsihijatrijskih poremećaja.