Bagaimana untuk memulihkan ingatan yang hilang. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Bagaimana untuk memulihkan ingatan yang hilang

07.06.2015

Selalunya, apabila mereka bercakap tentang amnesia, mereka bermaksud pelbagai anterograde atau retrograde. Adalah mudah untuk membezakannya: amnesia anterograde - pelanggaran ingatan tentang apa yang berlaku selepas permulaan penyakit; retrograde - ingatan terjejas tentang apa yang berlaku sebelum permulaan penyakit. Kedua-duanya boleh berlaku kepada seseorang akibat kecederaan otak, atau akibat tekanan yang teruk, atau akibat penyakit saraf yang teruk (contohnya, sindrom Alzheimer). Jelas sekali, punca amnesia khusus ialah sesetengah neuron yang berkaitan dengan rakaman dan penyimpanan maklumat, atas sebab tertentu, berhenti berfungsi sebagaimana mestinya. Tetapi apakah intipati masalah ini? Sesetengah (dan kebanyakan) mempertahankan hipotesis bahawa maklumat hilang semata-mata daripada litar saraf supaya ia tidak dapat dipulihkan. Orang lain percaya bahawa kami menghadapi masalah akses di sini, bahawa maklumat itu masih dalam simpanan otak, tetapi ia telah disekat, dan kami tidak dapat mencapainya.

Nampaknya, hipotesis akses yang disekat masih benar - hasil eksperimen Susumu Tonegawa dan pekerja makmalnya di Massachusetts Institute of Technology bercakap menyokongnya. Tonegawa sendiri menerima Hadiah Nobel pada tahun 1987 untuk penemuan prinsip genetik pembentukan kepelbagaian antibodi, tetapi kemudian beralih kepada mekanisme memori selular. Dan di sini dia dan rakan-rakannya mencapai kejayaan yang cemerlang. Jadi, sebagai contoh, baru tahun lepas mereka mengeluarkan beberapa kertas di mana mereka menerangkan bagaimana otak mengingati urutan peristiwa dan bagaimana memori kerja diperbetulkan apabila kita tiba-tiba menyedari bahawa kita melakukan sesuatu yang salah. Akhirnya, dalam kertas Nature mereka tahun lepas, mereka bercakap tentang memprogram semula ingatan emosi: dengan mempengaruhi neuron hippocampal, para penyelidik dapat benar-benar mengubah kenangan buruk menjadi kenangan yang baik.

Pada tahun 2012, kumpulan Tonegawa dapat mengesahkan kewujudan sel engram dalam hippocampus (salah satu pusat ingatan utama). Engram difahami sebagai jejak yang ditinggalkan oleh rangsangan; jika kita bercakap tentang neuron, maka isyarat berulang - bunyi, bau, persekitaran tertentu, dll. - harus mencetuskan beberapa perubahan fizikal dan biokimia di dalamnya. Jika rangsangan itu kemudiannya diulang, maka "jejak" diaktifkan, dan sel-sel di mana ia hadir akan mengingati seluruh ingatan daripada ingatan. Dalam erti kata lain, neuron engram ("kunci") kami bertanggungjawab untuk mengakses maklumat yang direkodkan, dan agar mereka berfungsi sendiri, mereka mesti dipengaruhi oleh isyarat utama. Tetapi, sebagai tambahan, sel-sel sedemikian mesti dapat mengekalkan kesan rangsangan. Dalam praktiknya, ini bermakna sinaps antara sel harus diperkuatkan antara sel engram: semakin kuat mereka, semakin pasti isyarat akan berlalu di antara mereka, semakin kuat neuron akan mengingati rangsangan tertentu. Walau bagaimanapun, sehingga baru-baru ini, tiada pengesahan eksperimen di sini - tiada siapa yang tahu sama ada perubahan biokimia tertentu benar-benar berlaku dalam neuron sedemikian yang dikaitkan dengan hafalan rangsangan.

Para penyelidik menggunakan kaedah optogenetik yang sama yang membolehkan mereka mengesahkan kewujudan sel "kunci" beberapa tahun lalu. Ingat bahawa intipati optogenetik adalah bahawa neuron memperkenalkan protein fotosensitif yang membentuk saluran ion dalam membran sel: isyarat cahaya membuka saluran, ion diagihkan semula pada kedua-dua belah membran, dan neuron sama ada "menghidupkan" atau "tertidur", bergantung pada apa yang diperlukan dalam pengalaman tertentu. Pertama, mereka menemui sel dalam hippocampus tikus yang menghidupkan kenangan apabila mereka sendiri diaktifkan oleh cahaya. Sel-sel ini, seperti yang ditulis oleh pengarang karya dalam artikel mereka dalam Sains, benar-benar menguatkan sambungan antara sel - dengan kata lain, mereka bersama-sama membentuk suis saraf, yang, pada isyarat, membuka akses kepada blok maklumat tertentu. Peningkatan hubungan antara sel bermakna sel memerlukan lebih banyak protein yang berfungsi kepada sinaps, iaitu, semuanya bergantung pada proses biosintesis protein. Sintesis dalam neuron dimatikan dengan antibiotik, dan ini dilakukan serta-merta selepas tetikus menghafal sesuatu. Sinaps dalam kes ini kekal rapuh, dan, yang paling penting, tetikus tidak dapat mengingati apa-apa pada hari berikutnya apabila ia terdedah kepada rangsangan yang sama yang aktif semasa latihan. Ternyata amnesia retrograde sebenar - ingatan tentang apa yang berlaku sebelum rawatan antibiotik hilang, dan mustahil untuk memulihkannya dengan bantuan rangsangan biasa.

Tetapi sel engram yang sama yang sepatutnya bertindak balas kepada rangsangan utama dan yang senyap disebabkan sinaps yang lemah membawa pengubahsuaian optogenetik. Dan sekarang, jika mereka diaktifkan dengan bantuan nadi cahaya, maka ingatan haiwan itu kembali. Jika kita membuang butiran tentang sel suis khas, sinaps dan sintesis protein, ternyata ahli sains saraf memulihkan ingatan dengan bantuan kilat cahaya ke otak.

Tetapi penekanan harus tetap diberikan pada neuron engram, tidak kira betapa peliknya nama mereka untuk pendengaran yang luar biasa. Sebelum ini, makmal Tonegawa dapat menunjukkan bahawa bukan hanya satu sel bertanggungjawab untuk menghidupkan ingatan, tetapi litar saraf beberapa neuron tersebut. Berdasarkan data baru, para penyelidik mencadangkan gambarajah berikut tentang bagaimana ingatan diatur dalam otak mamalia (dan, mungkin, secara umum, dalam kebanyakan haiwan dengan sistem saraf pusat). Perkara utamanya ialah struktur yang berbeza bertanggungjawab untuk menyimpan dan mengaktifkan ingatan - kumpulan sel engram menjaga litar saraf lain yang menyimpan blok maklumat, dan neuron pengaktifan dalam erti kata tertentu boleh dibandingkan dengan pustakawan yang meminjamkan buku atas permintaan. Selain itu, hubungan antara neuron pengaktifan dan neuron penyimpanan boleh berbeza, contohnya, satu rangkaian pengaktifan boleh bertindak pada beberapa unit memori sekaligus, dan hubungan khusus antara mereka dan yang lain masih perlu dikaji dengan betul.

Sudah tentu, ini tidak bermakna bahawa kemerosotan atau kehilangan ingatan hanya disebabkan oleh kerosakan dalam sel engram, masalah boleh bermula dalam "storan utama" juga. Walau bagaimanapun, dari sudut praktikal, masih berguna untuk mengetahui sel saraf mana yang perlu diambil tindakan untuk memulihkan ingatan yang telah lama dilupakan, kerana mungkin kenangan itu sendiri belum hilang, anda hanya perlu " bangun” sel-sel yang bertanggungjawab untuk mereka.

<< Belakang: Sistem pengecaman gerak isyarat berdasarkan gelombang radio 60 GHz 08.06.2015

>> Ke hadapan: Tenaga dari udara akan mengecas semula telefon pintar 07.06.2015

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Orang buta akan melihat dunia melalui bunyi 01.06.2012

Universiti Hebrew Jerusalem telah mencipta alat yang membolehkan orang buta "melihat". Dengan bantuannya, lapan sukarelawan yang buta sejak lahir lulus ujian ketajaman penglihatan standard Snellen dan menukar status mereka daripada "buta" kepada "penglihatan terjejas." Perkara ini dilaporkan dalam majalah PLoS One keluaran terbaru.

Ujian Snellen terdiri daripada fakta bahawa seseorang ditunjukkan jadual khas dengan huruf "E" berpaling ke arah yang berbeza. Dengan bantuan peranti itu, orang buta dapat melepasi ujian Snellen dengan markah 20/360 pada kadar 20/20. Mengikut peraturan WHO, kriteria buta ialah 20/400.

Peranti, yang dibangunkan di Baitulmaqdis, tergolong dalam jenis peranti penggantian deria (SSD). Ia terdiri daripada kamera video dan peranti yang menterjemah maklumat video kepada audio, dengan algoritma yang boleh dinyahkod dengan mudah.

Pemaju - kumpulan penyelidik antarabangsa dari Israel dan Kanada - mendakwa bahawa selepas menamatkan kursus intensif tetapi latihan jangka pendek, orang buta boleh menggunakan peranti mereka untuk "melihat" orang, postur mereka, membezakan huruf, perkataan dan juga muka. ungkapan.

Hari ini, menurut pemaju, peranti ini (ia dipanggil "vOICe") melebihi keupayaannya daripada bahagian atas teknologi tinggi moden dalam oftalmologi - "mata bionik", iaitu, prostesis mata fotosensitif yang dimasukkan ke dalam retina. Keadaan tidak akan berubah walaupun kualiti prostesis mata bertambah baik, kerana pada mulanya mereka hanya boleh membantu bulatan sempit orang dengan etiologi kebutaan yang sangat spesifik. Kebanyakan prostesis mata buta tidak akan menyelamatkan. Di samping itu, mereka sangat mahal.

Menurut pembangun, vOICe, peranti mereka sangat murah dan sudah boleh didapati kepada semua tiga puluh sembilan juta orang buta di planet ini, yang kebanyakannya tinggal di negara membangun. Pengeluaran suara secara besar-besaran masih boleh membantu mereka melihat dunia melalui bunyi hari ini.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web