Odkryto nowe połączenia w mózgu związane z naszą pamięcią

W niedawno przeprowadzonych badaniach neurobiolodzy i fizycy z Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences (MPI CBS) w Lipsku w Niemczech oraz anatom Menno Witter z Kavli Institute for Systems Neuroscience w Trondheim w Norwegii odkryli nieznane dotąd sieci w mózgu, które biorą udział w organizacji naszej pamięci.

Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma "Neuron" (DOI: 10.1016/j.neuron.2023.05.029).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Jak doskonale wiemy, poszczególnym rejonom naszego mózgu przypisane są określone funkcje. Przykładowo części naszej kory mózgowej odpowiadają za percepcję otaczającego nas świata, wyobrażeń na temat przyszłości oraz to, w jaki sposób myślimy o innych ludziach. Wciąż jednak wiemy stosunkowo niewiele o istniejących połączeniach pomiędzy tymi niezwykle istotnymi dla nas z poznawczego punktu widzenia rejonami, a naszym systemem w mózgu odpowiedzialnym za pamięć.

Generalnie ośrodek pamięci jest zlokalizowany w przyśrodkowym płacie skroniowym. W jego skład można zaliczyć hipokamp, korę przyhipokampową, korę okołowęchową oraz korę śródwęchową. I to właśnie o tym, w jaki sposób obszary te łączą się z innymi częściami mózgu nasza wiedza została uzupełniona.

Tym, co utrudnia badanie obszarów odpowiedzialnych za pamięć u ludzi, jest dość duże ich zróżnicowanie w zależności od poszczególnych osób. A uśrednione dane zaciemniają jedynie obraz szczegółów, które występują pomiędzy poszczególnymi subregionami przyśrodkowego płata skroniowego. Jeden z naukowców z Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences trafnie porównał to do uśredniania cech twarzy, co pozwoli nam określić gdzie są usta czy nos, ale jednocześnie uniemożliwi uchwycenie idiosynkratycznych różnic. Ponadto utrudnione jest również uzyskanie wyraźnego sygnału pochodzącego właśnie z tej części mózgu.

Zespół badaczy twierdzi, że w trakcie prowadzonych przez nich badań udało im się przezwyciężyć powyższe trudności. Z technicznego punktu widzenia wykorzystali do tego celu precyzyjne neuroobrazowanie oraz funkcjonalny rezonans magnetyczny wysokiej rozdzielczości. Natomiast jeśli chodzi o podejście badaczy, to można powiedzieć, że odwrócili je o 180 stopni, ponieważ zamiast uzyskiwać pewną ilość danych od dużej ilości osób, postanowili uzyskać jak najwięcej danych od tych samych uczestników badań.

Umożliwiło im to dokładne przeanalizowanie przyśrodkowego płata skroniowego. Pozwoliło też na odkrycie powiązanych z tą częścią naszego mózgu sieci korowych, z istnienia których jak dotąd świat nauki nie zdawał sobie sprawy. Jednocześnie interesujący jest fakt, że podobnego typu połączenia istnieją u zwierząt, chociażby u naczelnych.

- Odkryliśmy sieci korowe powiązane z przyśrodkowym płatem skroniowym człowieka, które nie zostały dotąd poznane we wcześniejszych badaniach nad pamięcią człowieka – powiedział Daniel Reznik z MPI CBS.

Przy okazji poszerzyliśmy też naszą wiedzę o ewolucji tych obszarów w mózgu, ponieważ u ludzi połączenia te są znacznie silniejsze. Rezultaty tych badań mogą okazać się niezwykle istotne. A dobrym przykładem jest tutaj funkcjonowanie kory śródwęchowej, ponieważ w przypadku rozwoju choroby Alzheimera to właśnie ten rejon jest jednym z pierwszych, w którym obserwowane są zmiany.

- Nowe odkrycia są ważne, ponieważ nawet po wielu latach badań nad ludzką pamięcią nikt tak naprawdę nie wiedział, w jaki sposób regiony przyśrodkowego płata skroniowego są powiązane z resztą ludzkiego organizmu. Szczególnie interesująca jest dla nas łączność kory śródwęchowej, ponieważ jest to jeden z pierwszych obszarów mózgu dotkniętych chorobą Alzheimera. Nasze odkrycie definiuje ograniczenia anatomiczne, w obrębie których działają funkcje ludzkiej pamięci i ma charakter informacyjny do badania ewolucyjnego rozwoju obwodów płata skroniowego u różnych gatunków – podkreślił Christian Doeller z MPI CBS.

Źródło: Max Planck Society