Jedną z najważniejszych cech złożonych mózgów w ogóle jest zdolność do przechowywania wspomnień, co pozwala nam i zwierzętom uczyć się na podstawie własnych doświadczeń i unikać powtarzania błędów. Niektóre wspomnienia z czasem znikają, podczas gdy inne pozostają żywe przez wiele lat. Mózg, w przeciwieństwie do komputera, nie gromadzi wszystkich informacji, lecz selektywnie wybiera te, które uznaje za istotne. W komputerach można tym procesem sterować, usuwać pewne dane. A czy w mózgach można robić to samo?
Naukowcy z Uniwersytetu Tohoku w Japonii postanowili zbadać mechanizmy stojące za selektywnością pamięci. Skupili się na astrocytach — komórkach glejowych otaczających neurony w mózgu. Ich badania wykazały, że funkcjonowanie astrocytów ma kluczowy wpływ na to, czy dana informacja zostanie przekształcona w trwałe wspomnienie. Szczególnie interesujące okazało się to, że manipulowanie kwasowością wewnątrz komórek może wpływać na zdolność do zapisu w pamięci długotrwałej.
W eksperymentach naukowcy zastosowali "optogenetykę", która pozwala na kontrolowanie aktywności komórek za pomocą światła. Wprowadzili światłowody do mózgów myszy, co umożliwiło im bezpośrednie naświetlanie i tym samym wpływanie na astrocyty w ciele migdałowatym — obszarze mózgu odpowiedzialnym za przetwarzanie emocji i reakcji strachu.
Podczas eksperymentu myszy umieszczano w specjalnej komorze, gdzie otrzymywały łagodny wstrząs elektryczny. Takie doświadczenie powodowało wytworzenie się w pamięci strachu związanego z tą konkretną komorą. Kiedy następnego dnia myszy ponownie znalazły się w tym samym miejscu, naturalnie "zamarły", oczekując potencjalnego zagrożenia.
Natomiast, gdy naukowcy zwiększali kwasowość w astrocytach myszy tuż po wstrząsie elektrycznym, obserwowali intrygujące zjawisko. Myszy pamiętały nieprzyjemne doświadczenie następnego dnia, ale już po kilku strach zanikał. Wygląda na to, że regulowanie kwasowością wewnątrz astrocytów nie wpływa na pamięć krótkotrwałą (i jest to dobre), ale hamuje proces konsolidacji wspomnień w pamięci długotrwałej. Wystarczy więc przespać się kilka dni i zapominamy o przebytej traumie. Już rozumiecie szanse, jakie za tym idą?
Z uzasadowienie astrocytów przyniosło odwrotny efekt. Myszy, którym zwiększono zasadowość astrocytów po wstrząsie elektrycznym, wykazywały ssilny strach nawet po trzech tygodniach. W porównaniu z grupą kontrolną, której reakcja stopniowo malała, owe myszy zdawały się mieć absolutnie utrwalone wspomnienie traumatycznego wydarzenia.
Wygląda na to, że astrocyty odgrywają kluczową rolę w decydowaniu o tym, które wspomnienia zostaną zachowane na dłużej, a które zanikną. Tradycyjnie uważa się, że te bardziej ulotne wspomnienia są stopniowo przekształcane w długotrwałe poprzez proces konsolidacji. Jednak badania zespołu z Uniwersytetu Tohoku sugerują, że oba typy pamięci mogą rozwijać się równolegle i być regulowane przez różne mechanizmy. Wpływ astrocytów na pamięć może być modulowany przez różne czynniki, takie jak stan psychiczny, kontekst wydarzenia czy też warunki środowiskowe.
Astrocyty więc mogą być kluczem do zrozumienia nie tylko procesów pamięciowych, ale także emocjonalnych reakcji człowieka. Potencjalne zastosowania odkrytej zależności. Wyobraźcie sobie nowe drogi w terapii zaburzeń związanych z traumą. Interwencje medyczne skierowane na astrocyty mogłyby pomóc w zapobieganiu utrwalania się traumatycznych wspomnień, co znacząco poprawiłoby jakość życia osób już dotkniętych traumą, czy też takich, które są zagrożone jej wystąpieniem.
Przez długi czas koncentrowano się głównie na neuronach jako głównych nośnikach informacji. Jednak coraz więcej dowodów wskazuje na to, że to komórki glejowe odgrywają równie istotną rolę w funkcjonowaniu naszego układu nerwowego. W miarę jak pogłębiamy naszą wiedzę na temat mózgu, otwierają się przed nami nowe możliwości leczenia wielu skomplikowanych problemów neurologicznych. Powyższe odkrycie to ważny krok w tym kierunku i jednocześnie szansa dla wielu cierpiących z powodu traum osób.
