Çeviri
BELLEĞİN FİZYOLOJİSİ
Konstantin Anokhin
Hafıza Nörobiyolojisi Laboratuvarı PKAnokhin Normal Fizyoloji Enstitüsü Rusya Tıp Bilimleri Akademisi
anımsatıcıların anısı
"Sh.'nin hafızasının, yalnızca kapsamı açısından değil, aynı zamanda iz tutma gücü açısından da net sınırları olmadığı ortaya çıktı. Deneyler, Sh.'nin verilen herhangi bir uzun kelime dizisini başarılı bir şekilde - ve fark edilir bir emek harcamadan - yeniden üretebildiğini göstermiştir. ona bir hafta, bir ay, bir yıl, yıllar önce... Her zaman başarı ile sonuçlanan bu deneylerin bazıları, dizinin ilk ezberlenmesinden 15-16 yıl sonra ve herhangi bir uyarı yapılmadan gerçekleştirildi.
AR Luria Büyük hafıza hakkında küçük bir kitap (1966)
2
Alışılmadık Bir Otobiyografik Hatırlama Vakası
ELIZABETH S. PARKER 1 , LARRY CAHILL 2 ve JAMES L. McGAUGH 2
TliL'nin raporu, hafızası litesine hakim olan bir kadın olan AJ'yi anlatıyor. Hafızası/ "kesintisiz, kontrol edilemez ve otomatik". AJ kişiliğini hatırlamak için çok fazla zaman harcıyor! önemli bir doğruluk ve güvenilirlikle geçmiştir. Bir randevu verildiğinde, size ne yaptığını ve haftanın hangi gününde olduğunu söyleyebilir. O, oluşumuyla ilgisiz çok sayıda kişiyi hatırlamak için uygulamalı anımsatıcılar kullanan diğer üstün bellek vakalarından farklıdır. Yunanca thytnesis neaıüııg hatırlama kelimesinden türetilen kypertfiymestik sendrom adını ve bildirilen ilk vakanın AJ olduğunu öneriyoruz .
Sıradan insanlarda uzun yıllar hafıza
Flash bellek ne kadar doğru?
Pillemer (1984) Deneklerin yaklaşık %90'ının test edilen olayla ilgili doğru anıları vardı.
McCloskey ve diğerleri, (1988) Deneklerin yaklaşık %50'sinin test edilen olaydan 5 yıl sonra doğru anıları vardı.
Fotoğraflı flash bellek (flashbulb tetogu) - bir kişi için önemli önemi ve sonuçları olan beklenmedik durumların anısına otomatik kodlama.
Roger Brown ve James Kulik. Flaş anıları. Biliş, 5 (1977) 73-99
Sıradan insanlarda 50 yıllık hafıza
Yaşamın moleküler temeli
DNA
Belleğin moleküler temeli
ve yakıt cirosu -10 pomplemantarnyk w = 3,4 ny
DNA
1885 - Ebbing Evi:
Hafıza depolamada iki faz vardır;
1900 - Mueller ve Pilzecker:
Birinci aşamadan ikinciye geçiş aktiftir
"konsolidasyon" süreci;
1949 - Duncan:
Deney hayvanlarında hafıza
aynı zamanda konvülsiyonlar sırasında ihlal
insanlarda olduğu gibi aralıklar;
1901 - McDougall:
Konsolidasyon sinirsel aktivite gerektirir ve
travma ve konvülsiyonlarla bozulan;
1962 - Нyden:
Beyindeki konsolidasyonun bu "zaman penceresinde"
hayvanlarda RNA ve protein sentezi artar;
1885 - Ebbing Evi:
bellek depolama, iki tane var
>ідМ=Пяс>і R i Izecker: rvo^faz Shchr^ saniye - bir "konsolidasyon" süreci ;
Consolidai ihlal edildi ve n
I^aY: Irvnoy aktif ^iah ve sudoro
Erkek kardeş;
Hafıza sonları ^)
CANLI'
yani
etovre'
beyinde NK qi proteini;
Birleştirmenin synteyRtelLIVE® "zaman penceresi" blokajı,
uzun süreli belleği bozar;
Hassaslaştırıcı Uyaran ► Modülatör Verici
Byrne ve diğerleri, 1988
Zaman (saat)
Öğrenme, sinir hücrelerinde RNA ve protein sentezine yol açar.
Bu süreç evrenseldir ve eğitimden sonraki 1-2 saat ile sınırlı "kritik" bir pencereye sahiptir.
Tamamlandıktan sonra, hafıza kararlı, konsolide bir forma geçer ve sinir sistemi üzerindeki etkilerle rahatsız edilemez.
HEMaleeva ve ark. Eğitim sırasında sıçanların serebral korteksinde c-fos proto-onkojen ekspresyonunun analizi. Genetik (1989) 25:1119-1121 .
1. Bellek birleştirmenin "kritik penceresinde" gözlenen c-fos ifadesi
c-fos
c-fos ve c-jun ifadesi edinim sırasında oluşur, ancak
Zamanlar
Öğrenilen becerinin yeniden üretilmesi.
KONTROL EĞİTİM KONTROL REAKSİYONU
anlamsız
oligonükleotid
kısa süreli
hafıza
uzun süreli
hafıza
Uyarıcı amino asitler asetilkolin
C-fOÎ
c-jun
Haziran В'den
iyon girişi
Hormonlar ve büyüme faktörleri
Nörotransmiterler
ikincil haberciler
Yayın
c-fos ve c-jun anlık erken genlerinin transkripsiyonel aktivasyonu
Homo- ve heterodimerlerin oluşumu
CREBM
DNA bağlanması ve hedef gen ifadesinin düzenlenmesi
XXTGACTCAOCX Х> TGACGTCAX»
AP-1 siteleri CRE
Membran Sitoplazması
Çekirdek
İkinci bir gen ifadesi dalgası, öğrenmeden birkaç saat sonra hayvan beyninde meydana gelir
ve uzun süreli belleğin depolanması için gereklidir.
ZAMAN (saat)
A. Tiunova ve ark. (1996) Öğrenme ve Hafıza
İfade İfade
Anında geç genleri erken öğrenme
Yeni deneyim
çekirdek
Yeni deneyim
çekirdek
Aktivite-düzenleme faktörleri
NMDAR
L-VSCC
Timothy Sendromu
İnmede eksitotoksik ölüm
Tabut Lowry
ÇEKİRDEK
egrl
homerla
ras
Kalsinörin
SRF
NöroD
MEF2
Etkinlikle düzenlenen genler: sinaptik proteinler
Rubenstein-Taybi Sendromu
SARAY
daha fazla
SARAY
daha fazla
artı
daha fazla
Aktivite düzenleyici genler: transkripsiyon faktörleri
Düz
Bir Sendrom
Öğrenme ve hafıza kusurları
ÇaMKK
CaMK
ERK
RSK/MSK
SVR
CREB
MeCP2
CaRF
NFAT
S.FIawell, M.Greenberg (2008) Ann.Rev.Neurosci.
Efektör "erken" genler
Öğrenme sırasında aktive olan "erken" genlerin bir kısmı, oluşumu sağlayan efektör proteinleri kodlar.
"erken" proteine bağımlı hafıza. CA1
Bu tür efektör "erken" genler arasında Yaş vardır (Arg 3.1).
İfadesi, öğrendikten sonraki ilk dakikalarda ortaya çıkar;
İfade özellikle öğrenme ile ilgilidir;
İfade blokajı şunlara yol açar:
SAZ oluşumunun ihlali
uzun süreli hafıza;
Yaş, dendritlere taşınan sinaptik bir proteini kodlar.
"Ruhta bir şeyi hatırlama arzusu uyandığında, dönüşümlü olarak farklı yönlere eğilen [epifiz] bezinin, "hayvan ruhlarını", nesnenin bıraktığı izlerle karşılaşıncaya kadar beynin farklı bölgelerine yönlendirmesine neden olur. Bu izler, bu nesnenin çağrıştırdığı "ruhların" kendilerine tekrar gelen "ruhlara" daha kolay açılmak için içinden geçtikleri beyin gözeneklerinin kazanılmış bir özelliğinden başka bir şey değildir. Bu gözenekleri karşılayan "ruhlar", onlara diğerlerinden daha kolay girer ve bezde özel bir harekete neden olur, bu nesneyi ruha aktarır ve ona hatırlamak istediği şeyin kendisi olduğunu belirtir.
R. Descartes, Ruhların Tutkuları (1649)
Belleğin moleküler temeli
DNA
Çekirdekteki genlerin ifadesi, tam olarak öğrenmede yer alan sinapsların seçici stabilizasyonunu nasıl sağlar?
Membran izdüşüm hipotezi "Dış yüzeyin bir haritası, bir DNA molekülü üzerinde bir genom açılımı görünümünde bir nöronda sunulur. Diğer tarafta
(E.N. Sokolov, 1981) DNA'nın belirli bölümlerinin yan tarafları şunları içerir:
sentezlenen proteinin translokasyon yönü hakkında bilgi. Sonuç olarak, zarın belirli bir bölgesinde sentezlenen alıcı proteinin dahil edilmesinde lokal olarak spesifik bir artış meydana gelir.
Karşı argümanlar:
a), sinaps sayısı ve bir nöronda ifade edilen gen sayısı oranının teorik hesaplamaları.
b) öğrenme sırasında "geç" genlerin hücresel işlevlerine ilişkin deneysel veriler.
Sinaptik
etiket hipotezi (Frey & Morris, 1997)
'Synaptictag' hipotezi
Değiştirilmiş bir nöron fenotipinin uzun vadeli bakımını açıklamak
Diğer moleküler mekanizmalar
bellek bakımı:
Protein otofosforilasyonu
Sinapslardaki prion proteinleri
Öğrenme sırasında kromatinin epigenetik yeniden düzenlemeleri
Yeni deneyim
çekirdek
Yeni deneyim
çekirdek
Belki de uzun süreli hafıza bakımı hücresel-moleküler seviyede sağlanmamıştır?
Belleğin moleküler temeli
ve yakıt cirosu -10 pomplemantarnyk w = 3,4 ny
DNA
Frederick Barlett
1886-1969
"Bu kitaptaki tartışma boyunca, anıların 'sabit ve cansız' olarak tanımlanmasının yalnızca hatalı bir fantezi olduğu konusunda ısrar ettim.
Hatırlama, sayısız sabit parçalı izin yeniden etkinleştirilmesi değildir. Her zaman, geçmişin tüm aktif tepki ve deneyimlerine karşı tavrımızdan ortaya çıkan yaratıcı bir yeniden yaratma veya inşadır.
1932
Hiç bir şey
daha fazla konsolidasyon
Eski hafızanın modernizasyonu
Eski hafızanın üzerine yazma
1995 yılında laboratuvarımızın sloganı:
Belleğin her yeniden etkinleştirilmesi, onun etkin yeniden inşasıdır;
Her hafıza yeniden yapılandırmasına bir yeniden sınıflandırma eşlik eder;
Her yeniden sınıflandırmayı bir yeniden konsolidasyon takip eder.
Hiç bir şey
daha fazla konsolidasyon
Eski hafızanın modernizasyonu
Eski hafızanın üzerine yazma
Deneysel doğrulama:
Ezberleme süreçlerinin
blokajının arka planına karşı alındığında hafızaya ne olur ?
PASİF KAÇINMA MODELİ
olaysal bellek modeli;
Uzun süreli belleğin oluşmasına yol açar;
Hafıza, NMDA reseptörlerinin blokajına ve protein sentezine duyarlıdır.
Civcivler (Litvin, Anokhin 1998)
PASİF
KAÇINMA
CXM R CXM+R
2Я saat
Przybyslawski, J. ve Sara, SJ (1997). Yeniden etkinleştirildikten sonra belleğin yeniden birleştirilmesi. Davranışsal Beyin Araştırması, 84(1-2), 241-246.
Nader, K., Schafe, GE & LeDoux, JE Korku anıları, geri alma sonrasında yeniden birleştirme için amigdalada protein sentezi gerektirir. Doğa 406, 722-726 (2000).
Civcivler (Litvin, Anokhin, 1998)
PASİF
KAÇINMA
24 saat
KORKU
ŞARTLANDIRMA
fareler
(Muravieva ve Anokhin, 2005)
Eğitim
Test yapmak
70
CXM R CXM+R
" Bildiğiniz gibi, hafıza izleri şeklinde mevcut olan malzemenin zaman zaman yeni koşullara göre yeniden düzenlemeye - yeniden transkripsiyona tabi tutulduğu varsayımı üzerinde çalışıyorum. Benim teorimle ilgili esasen yeni olan şey, hafızanın bir kerede değil, birkaç kez mevcut olduğu, çeşitli belirti türlerinde ortaya konduğu tezidir."
Freud, arkadaşı Fliss'e yazdığı bir mektupta (1897)
38
Ufuk açıcı deneysel bulgular:
Uyanma deneyimi sırasında gözlemlenen nöronal ateşleme hızları, takip eden SW ve REM uykusu sırasında hipokampusta tekrarlanır (Pavlides ve Winson 1989);
Uyku sırasında protein sentezinin engellenmesi, hafıza edinimini bozar (Gutwein ve ark. 1980).
Durum
Önceki WK deneyimi
Durum
Basit
Tanıdık
Karmaşık
Roman
Yüksek
WK
sws
REM
Düşük
kontra
WK
WK
REM
REM
Ribeiro ve Nicolelis
Ribeiro ve Nicolelis (2004)
Değiştirilmiş bir nöron fenotipinin uzun vadeli bakımını açıklamak
Belleği korumak için diğer moleküler mekanizmalar:
Protein otofosforilasyonu
Sinapslardaki prion proteinleri
Öğrenme sırasında kromatinin epigenetik yeniden düzenlemeleri
Bellek oluşumu sırasında yeni DNA sentezi
tattan kaçınma modelinde tavuklarda hafıza
BrdU - IdU'nun yapısal analogu -
5'-bromo-2'-deoksiüridin
(100mg/kg)
AMT - 3'-amino-3'-deoksitimidin, geniş spektrumlu DNA polimeraz inhibitörü (10 mg/kg)
AZT - 3'-azido-3'-deoksitimidin, ters transkripsiyon inhibitörü (30 mg/kg)
Sinir sistemindeki hafıza yıllarca saklanabilir;
Bu sürecin başlatılması ve sürdürülmesi, sinir hücrelerinde gen ekspresyonunun ve kromatinin epigenetik yeniden düzenlemelerinin aktivasyonunu gerektirir;
Ancak bu yeterli görünmüyor;
Belki de hafızanın uzun yıllar boyunca sürdürülmesi, çeşitli durumlarda (hatırlatmalar, spontan hatıralar, uyku, diğer hatıraları alırken bilinçsiz aktivasyon) ve hafızanın yeniden sağlamlaştırılmasıyla birlikte düzenli olarak yeniden etkinleştirilmesi mekanizmasını kullanır.
Yeniden konsolidasyon ayrıca, konsolidasyonun hücresel ve moleküler mekanizmalarından farklılık gösterebilen uzun vadeli hücresel ve moleküler süreçlere dayalıdır;
Bununla birlikte, öğrenme sonucunda değişen bir nöronun fenotipinin kalıcı olarak korunması için bizim bilmediğimiz başka bir moleküler mekanizma olması mümkündür.
Aramaya değer...
Not: Bazen Büyük Dosyaları tarayıcı açmayabilir...İndirerek okumaya Çalışınız.
Yorumlar