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Dienstag, Oktober 4, 2022

Weitreichende Auswirkungen: Neue Studie zeigt, wo Speicherfragmente gespeichert sind

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Die Studie wirft ein neues Licht auf den Prozess des Gedächtnisabrufs.

Das Abrufen von Erinnerungen erfordert die Zusammenarbeit mehrerer Gehirnregionen.

Wenn Sie einen unvergesslichen Abend in einem Restaurant verbringen, bleibt nicht nur das Essen in Erinnerung. Die Gerüche, die Dekoration, die von der Band gespielte Musik, die Gespräche und einige andere Elemente schaffen eine lebendige Erinnerung an den Abend. Später könnte es ausreichen, nur einen dieser Eindrücke zurückzubringen, um die gesamte Erfahrung noch einmal zu erleben.

Komplexe Erinnerungen im Gehirn setzen sich neueren Forschungen zufolge aus einem Ganzen und seinen Teilen zusammen. Der Hippocampus, ein Teil des Gehirns, von dem lange angenommen wurde, dass er der Sitz des Gedächtnisses ist, ist der Ort, an dem die allgemeine Erfahrung gespeichert wird, aber die spezifischen Details werden analysiert und in einem anderen Teil des Gehirns, dem präfrontalen Kortex, gespeichert. In Zukunft stellt diese Trennung sicher, dass die Exposition gegenüber einem beliebigen Hinweis ausreicht, um den präfrontalen Kortex zu aktivieren, der dann auf den Hippocampus zugreift, um sich an die gesamte Erinnerung zu erinnern.


Die Forschung, die in veröffentlicht wurde Natur, wirft ein Licht darauf, wie das Gehirn Erinnerungen auf unterschiedliche Weise verarbeitet, und bietet neue Erkenntnisse darüber, wie Erinnerungen abgerufen werden, ein Prozess, der weniger verstanden ist als die Speicherung von Erinnerungen.

Es war eine Herausforderung, das Gedächtnis als verteilten Gehirnprozess zu untersuchen, teilweise aufgrund technischer Einschränkungen. Priya Rajasethupathy, Neurowissenschaftlerin bei Rockefeller University und ihre Kollegen entwickelten neuartige Techniken, um die neuronale Aktivität aus mehreren Gehirnbereichen gleichzeitig aufzuzeichnen und zu manipulieren, während Mäuse durch multisensorische Erfahrungen navigierten und auf verschiedene Anblicke, Geräusche und Gerüche stießen, während sie sich in einem endlosen Korridor in der virtuellen Realität befanden.

Die Forscher trainierten die Mäuse darauf, verschiedene Räume, die aus unterschiedlichen Kombinationen der Sinnesreize zusammengesetzt waren, als lohnende oder aversive Erfahrungen zu assoziieren. Später, von einem bestimmten Geruch oder Geräusch angestoßen, konnten sich die Mäuse an die allgemeinere Erfahrung erinnern und wussten, ob sie freudig Zuckerwasser erwarten oder nach einem lästigen Luftstoß Ausschau halten sollten.


Die Experimente zeigten, dass der Entorhinal-Hippocampus-Weg, ein gut untersuchter Kreislauf, der den Hippocampus und seine umgebende Region einbezieht, für die Bildung und Speicherung der Erfahrungen unerlässlich war, die einzelnen sensorischen Merkmale jedoch an präfrontale Neuronen weitergeleitet wurden. Später, als Mäuse auf bestimmte sensorische Merkmale stießen, wurde ein anderer Schaltkreis aktiviert. Diesmal kommunizierten die präfrontalen Neuronen mit dem Hippocampus, um das relevante globale Gedächtnis heraufzubeschwören.

„Dies deutet darauf hin, dass es einen dedizierten Weg für den Erinnerungsabruf gibt, der von der Gedächtnisbildung getrennt ist“, sagt Nakul Yadav, der Erstautor der Studie und ein Doktorand, der von Rajasethupathy und Conor Liston, einem Neurowissenschaftler bei, betreut wird Weill Cornell Medizin.

Diese Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Behandlung von Erkrankungen wie z Alzheimer Krankheit, bei der angenommen wird, dass die Defizite eher mit dem Abrufen von Erinnerungen als mit der Speicherung zusammenhängen. Die Existenz getrennter Speicher- und Abrufwege im Gehirn deutet darauf hin, dass die Ausrichtung auf präfrontale Erinnerungswege therapeutisch vielversprechender sein könnte, sagt Rajasethupathy.

Referenz: „Prefrontal Feature Representations Drive Memory Recall“ von Nakul Yadav, Chelsea Noble, James E. Niemeyer, Andrea Terceros, Jonathan Victor, Conor Liston und Priyamvada Rajasethupathy, 13. Juli 2022, Natur.
DOI: 10.1038/s41586-022-04936-2

 

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