Εδώ και δεκαετίες, η επιστημονική κοινότητα θεωρεί ότι η μνήμη και η μάθηση εντοπίζονται αποκλειστικά στον εγκέφαλο. Οι νευρώνες και τα πολύπλοκα δίκτυά τους έχουν αναγνωριστεί ως τα κύτταρα που καταγράφουν, επεξεργάζονται και αποθηκεύουν πληροφορίες. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications ανατρέπει αυτή την εδραιωμένη αντίληψη, αποκαλύπτοντας ότι και άλλοι τύποι κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα προσομοιάζουν τις αναμνήσεις. Τα ευρήματα ανοίγουν νέους δρόμους για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η μνήμη και προσφέρουν σημαντικές προοπτικές για τη βελτίωση της μάθησης και την αντιμετώπιση παθήσεων που συνδέονται με γνωστικές δυσκολίες.
Η παραδοσιακή θεώρηση της μνήμης και η νέα υπόθεση
Η μνήμη θεωρείται στενά συνδεδεμένη με τους νευρώνες του εγκεφάλου, οι οποίοι τροποποιούν τις συνάψεις τους για να «καλωδιώνουν» νέα γνώση. Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει τη διαδοχική ενεργοποίηση συγκεκριμένων γονιδίων που επιτρέπουν την ενίσχυση ή την αποδυνάμωση των συνδέσεων μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων. Παρά τις θεμελιώδεις αυτές γνώσεις, οι επιστήμονες διερωτήθηκαν αν αυτή η διαδικασία μπορεί να αποτελεί μια πιο γενική κυτταρική ιδιότητα, η οποία δεν περιορίζεται αποκλειστικά στον εγκέφαλο.
Η ομάδα του Nikolay V. Kukushkin, από το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, διερεύνησε ακριβώς αυτή την πιθανότητα. Σύμφωνα με τον ίδιο, η μελέτη προσφέρει ξεκάθαρες αποδείξεις ότι η ικανότητα «μάθησης» μπορεί να υπάρχει και σε κύτταρα που δεν αποτελούν μέρος του νευρικού συστήματος. Αυτό αλλάζει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε τη μνήμη ως βιολογικό φαινόμενο.
Το φαινόμενο του «μαζικού διαχωρισμού» ως οδηγός της έρευνας
Ένα από τα πιο γνωστά φαινόμενα στη γνωστική ψυχολογία είναι ο «μαζικός διαχωρισμός» (spaced learning). Σύμφωνα με αυτόν, οι άνθρωποι θυμούνται καλύτερα πληροφορίες που μελετούν σε μικρά, κατανεμημένα χρονικά διαστήματα, σε αντίθεση με τη μέθοδο της εντατικής αποστήθισης σε μια μόνο συνεδρία. Το φαινόμενο έχει διαπιστωθεί εκτενώς στη λειτουργία του εγκεφάλου, αλλά η νέα έρευνα διερεύνησε αν η ίδια αρχή μπορεί να εμφανίζεται και σε άλλα κύτταρα του σώματος.
Για να εξετάσουν αυτή την υπόθεση, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δύο τύπους ανθρώπινων μη εγκεφαλικών κυττάρων: κύτταρα νευρικού ιστού και κύτταρα νεφρικού ιστού. Σε αυτά τα κύτταρα χορήγησαν χημικά σήματα που μιμούνταν τα μοτίβα ενεργοποίησης των νευροδιαβιβαστών στον εγκέφαλο. Με τον τρόπο αυτό, προσπάθησαν να προσομοιώσουν την εμπειρία του «μαθαίνω με επαναλήψεις».
Πώς μετρούν τα κύτταρα τη μνήμη Για να παρακολουθήσουν τη διαδικασία μάθησης, οι ερευνητές τροποποίησαν τα κύτταρα ώστε να παράγουν μια φωσφορίζουσα πρωτεΐνη κάθε φορά που ενεργοποιείται το «γονίδιο μνήμης». Το γονίδιο αυτό είναι γνωστό ότι ενεργοποιείται και στους νευρώνες όταν ανιχνεύουν συγκεκριμένα μοτίβα εισερχόμενων πληροφοριών.
Τα πειράματα έδειξαν ότι τα μη εγκεφαλικά κύτταρα μπορούσαν να ξεχωρίσουν αν τα χημικά σήματα που λάμβαναν ήταν επαναλαμβανόμενα και κατανεμημένα στον χρόνο ή αν ήταν συνεχόμενα και παρατεταμένα. Όπως και οι νευρώνες, τα κύτταρα ενεργοποίησαν το γονίδιο της μνήμης πολύ πιο έντονα όταν τα σήματα δίνονταν με διαστήματα μεταξύ τους — δηλαδή με τρόπο αντίστοιχο της «μαθησιακής επανάληψης».
Αυτό αποδεικνύει ότι η ικανότητα αναγνώρισης μοτίβων και καταχώρησης πληροφοριών ίσως να είναι θεμελιώδης ιδιότητα πολλών κυττάρων, και όχι αποκλειστικότητα των εγκεφαλικών.
Επιπτώσεις στην κατανόηση της μάθησης και στην υγεία
Τα νέα ευρήματα έχουν σημαντική θεωρητική αλλά και πρακτική σημασία. Πρώτον, προσφέρουν ένα νέο πλαίσιο για τη μελέτη της μνήμης, το οποίο δεν περιορίζεται στη νευροεπιστήμη, αλλά εκτείνεται σε όλη τη βιολογία του κυττάρου. Εάν τα κύτταρα σε διάφορα σημεία του σώματος μπορούν να «θυμούνται» χημικά μοτίβα, τότε η μνήμη ίσως αποτελεί ένα πιο ευρύ βιολογικό φαινόμενο που σχετίζεται με την προσαρμογή και την επιβίωση.
Δεύτερον, η κατανόηση αυτής της διαδικασίας θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις. Για παράδειγμα, ο Kukushkin επισημαίνει ότι ίσως χρειάζεται να εξετάσουμε τι «θυμάται» το πάγκρεας σχετικά με προηγούμενα γεύματα ώστε να ρυθμίζει τα επίπεδα γλυκόζης πιο αποτελεσματικά. Παρομοίως, ένα καρκινικό κύτταρο θα μπορούσε να θυμάται τα μοτίβα χημειοθεραπείας, γεγονός που μπορεί να επηρεάζει την ανταπόκρισή του στη θεραπεία.
Μια νέα εποχή για την έρευνα της μνήμης
Η μελέτη του NYU επαναπροσδιορίζει τις βάσεις της μνήμης, προτείνοντας ότι η ικανότητα καταγραφής πληροφοριών μπορεί να αποτελεί καθολική ιδιότητα των κυττάρων. Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει νέες προοπτικές τόσο για τη βασική έρευνα όσο και για την κλινική πρακτική. Καθώς η κατανόησή μας για τη μνήμη διευρύνεται πέρα από τα όρια του εγκεφάλου, η επιστήμη πλησιάζει σε νέες, πρωτοποριακές εφαρμογές για την υγεία, τη μάθηση και την αντιμετώπιση ασθενειών.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!