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실패한 30 년 동안의 퀘스트는 현재 경력 경로에서 Sheena Josselyn을 시작했습니다. 대학의 심리학 전공 인 Josselyn은 현재 토론토 대학의 신경 과학자 인 Josselyn이 유명한 심리학자 인 Karl Lashley의 작품을 연구했습니다. 추억은 이론이 특정 패턴으로 발사되는 뇌 세포의 모음에 저장되어 있으며, 이는 조각으로 알려져 있습니다. 기본 아이디어는 뇌가 기억을 저장한다는 것입니다 - seinfeld 특정 뉴런 세트 사이의 연결을 강화하여 테마 송 또는 어머니 향수의 향기. 뇌가 그 기억을 회상 할 때, 세포는 같은 패턴으로 발사됩니다.
Lashley는 약간의 뇌 조직을 선택적으로 파괴하는 것이 특정 기억을 근절 할 것이라는 것을 입증함으로써 Engram의 존재를 증명하기를 희망했습니다. 그러나 설치류 뇌에서 수십 년 동안주의 깊게 찌르는 데 지출 되었음에도 불구하고 Lashley는 결코 기억을 현지화 할 수 없었습니다. 1950 년에 그는 패배를 인정하면서 기억이 작은 세포 내에 포함되지 않았지만 뇌에 분포되어 있다고 제안했다.
Josselyn은 1990 년대 Yale에서 박사 후 사후에 Lashley의 긴 퀘스트를 생각하면서 마우스 실험 결과에 대한 수수께끼입니다. 그녀는 편도체로 알려진 뇌의 일부에서 일부 세포를 감정적 인 기억과 묶었습니다. 그녀는 몇 가지 세포 만 변경했지만 치료는 동물의 기억을 크게 향상 시켰습니다. 이 마우스는 치료되지 않은 상대방보다 무서운 사건 (충격과 짝을 이루는 톤)을 기억하는 데 훨씬 낫습니다.
Josselyn은 Lashley의 조각을 우연히 발견했다고 의심하기 시작했지만 실제 증거를 제시하는 데 거의 10 년이 걸렸습니다. 2009 년에 그녀의 팀은 특정 세포 세트를 죽임으로써 마우스의 특정 기억을 지울 수 있음을 보여주었습니다. Lashley가 Engram을 찾기 시작한 지 1 세기가 넘었습니다. Josselyn은 마침내 그것을 발견했습니다.
그녀의 팀의 성공의 핵심은 새로운 기억을 형성하는 뇌 세포를 표시하도록 설계된 일련의 분자 도구였습니다. 마우스가 특정 사운드가 임박한 전기 충격을 예측했다는 것을 알았을 때 발사 된 뉴런입니다. 그런 다음 연구자들은이 분자 태그를 사용하여 그 뇌 세포만을 닦아서 기억을 근절하지만 다른 사람들은 그대로 남겨 두었습니다.
그 이후로 연구원들은이 도구와 다른 도구를 사용하여 더 정교한 방식으로 Engram과 함께 장난감을 사용했습니다. 그들은 기억의 패턴을 구성하는 세포를 침묵 시키거나 활성화하고, 특정한 기억을 지우고, 거짓 기억을 이식 할 수 있습니다.
.메모리를 제어 할 수있는 힘은 흥미롭고 무섭습니다. 그것은 Spotless Mind의 Eternal Sunshine과 같은 공상 과학 영화의 어두운 이미지를 불러 일으 킵니다. , 부부는 서로의 고통스러운 기억을 지 웁니다. 그러나 연구는 또한 외상 후 스트레스 장애 (PTSD)와 같은 기억 장애의 신비를 잠금 해제 할 가능성이 있으며, 아마도 새로운 치료로 이어질 수 있습니다.
.Josselyn은 이제 Engram의 분자 견과와 볼트를 풀려고 노력하고 있으며, 그녀는 중독, 알츠하이머 병 및 기타 질병에 대한 새로운 치료법의 발달을 촉발하기를 희망합니다. Quanta Magazine 최근 Josselyn과 Engram 검색에 대해 이야기했습니다. 그 대화의 편집 및 응축 버전이 다음과 같습니다.
Quanta Magazine :Engram이란 무엇입니까?
Sheena Josselyn :그것은 뇌의 기억의 물리적 표현, 우리가 활성화하면 기억을 표현하는 세포의 모음입니다. 우리가 무언가를 배우고 무언가를 회상 할 때 다시 불을 피우면 변화합니다.
뇌는 어떻게 조각을 생성합니까?
우리는 조각의 일부로 선택된 뉴런 사이의 시냅스 연결이 더 강해져 미니 네트워크를 만듭니다.
당신은 Engram을 찾기위한 Lashley의 30 년 퀘스트에 의해 현장에 끌 렸습니다. Lashley는 어떻게 그 존재를 증명하려고 했습니까?
그는 미로를 달리도록 쥐를 훈련시킨 다음 다른 뇌의 뇌를 체계적으로 파괴 하여이 기억이 저장된 위치를 정확히 알아 내려고 노력했습니다. 아이디어는 그가 그것을 발견하면 동물은 미로를 가로 지르는 방법에 대한 기억이 없다는 것입니다. 그는 두개골에 가장 가까운 뇌의 조금인 피질에 집중했다.
그의 30 년 퀘스트가 끝날 무렵, 그는 빈손으로 올라 갔다. 그는이 기억이 저장된 뇌의 위치를 정확히 찾을 수 없었습니다. 그가 뇌의 많은 부분을 파괴한다면 기억에 영향을 줄 것입니다. 그러나 작은 병변은 어디에 있든 아무것도하지 않을 것입니다. 그는 엔그램이 어디에나 있다고 생각했지만 아무데도 구체적이지 않다고 생각했습니다. 경고 이야기였습니다. 사람들은 메모리가 저장된 특정 장소를 찾는 것을 중단했습니다.
60 년이 지난 후에, 엔그램 연구가 시작되었습니다. 왜?
실제 처리 시간은 특정 세포를 침묵 시키거나 활성화시킬 수있는보다 선택적인 도구를 가졌을 때 발생했습니다.
이 도구가 왜 그렇게 중요한가?
뇌에는 백만 개의 세포가 있지만, 소수의 세포만이 특정 기억에 대한 조각을 형성합니다. 우리는 학습 이벤트 중에 활성화 된 세포가 Engram의 중요한 구성 요소를 포함한다고 생각합니다. 현대 기술을 통해 우리는 해당 셀을 시각화하고 조작하여 나중에 태그를 붙이고 활성화하거나 비활성화 할 수 있습니다. 이제 우리는 Lashley의 실험을 다시 할 수 있지만, 피질의 넓은 무리를 죽이는 대신 학습 행사 중에 활성화 된 세포 만 목표로 할 수 있습니다. 우리는 그 세포를 침묵시키는 것이 기억을 억제하고 그것을 활성화하면 메모리를 다시 가져옵니다. 그것은 Engram이 존재하고 우리가 그것을 구체적으로 조작 할 수 있다는 원칙의 증거입니다.
조각을 활성화 할 때 마우스가 어떻게 생각하고 있는지 어떻게 알 수 있습니까? 그들이 이벤트를 기억하고 있다는 것을 어떻게 알 수 있습니까?
그것이 실제 기억인지 확실하지 않습니다. 그러나이 세포를 활성화하면 동물은 두려워 보입니다. 마치 우리가 귀를 우회하고 뇌로 곧장가는 것처럼 보입니다. 우리는 실제로 소리를 연주하지 않고 동물을 두려워하고 있습니다.
이것은 두려운 추억으로 만 작동합니까? 다른 유형의 추억도 바꿀 수 있습니까?
예, 우리는 코카인 기반 기억을 조작했습니다. 우리는 동물에게 특정 장소를 코카인과 연결하도록 가르치고 동물은 그 지역에서 대부분의 시간을 보냅니다. 그런 다음 우리는 조각의 일부인 세포를 죽임으로써 그 기억을 지 웁니다. 동물이 그 환경에서 코카인이 없었던 것과 같습니다. 더 이상 해당 지역을 선호하지 않습니다.
때때로 약물 남용에 문제가있는 사람들은 재활에서 잘 지내며 약물 복용과 관련된 많은 신호에서 제거됩니다. 그러나 이전에 마약을 복용 한 환경으로 돌아 오면이 장소와 관련된 약물을 기대하고 갈망하기 때문에 재발 할 수 있습니다. 우리는이 코카인 기억을 약화시키기 위해 무언가를 할 수 있습니까? 우리가 중요하다고 생각하는 세포를 조작함으로써, 우리는 동물이 코카인이 없었을 때 행동하게되었습니다.
마우스에서 코카인 중독을 되돌릴 수 있습니까?
동물은 중독되지 않았습니다. 우리는 코카인에 대한 많은 경험을 제공하지 않습니다. 그러나 이것은 중독을 치료하는 첫 번째 단계 일 수 있습니다.
이 접근법은 인간에게 번역 될 수 있습니까?
현재, 우리가 마우스에서 사용하는 훌륭한 기술의 세계는 사람들에게 쉽게 적용 할 수 없습니다. 그러나 우리는이 연구에서 배운 원리를 취하고 사람들을 치료하는 새로운 방법을 생각하려고 노력할 수 있습니다. 결과는 이러한 치료를 할 때 신체의 모든 세포를 타겟팅 할 필요가 없다는 원칙 증거를 제공합니다. 어쩌면 우리는 단지 활성 세포를 대상으로하는 약물을 개발할 수 있습니다.
그래서 당신은 기억을 불러 일으키고 지울 수 있습니다 - 과학자들이 기억에 다른 이상한 일을 할 수 있습니까?
사람들은 모든 종류의 방법을 가지고 있습니다. 이제 우리는 조각을 안내하거나 태그 할 수 있습니다. 예를 들어, 과학자들은 거짓 기억을 이식했습니다. 그들은 특정 장소와 관련된 활동의 패턴 인 공간 조각을 재 활성화하고 충격과 짝을 이룹니다. 그런 다음 마우스는 이전에 충격을받지 않은 곳에서 얼어 붙습니다.
다음에 무엇을하고 싶습니까?
지금, 우리는 매우 인공적인 경험을 살펴 봅니다. 우리는 한 가지를 가르치고 한 가지를 테스트하여 충격과 어조를 짝을 이룹니다. 그러나 우리는 더 많은 일상적인 경험, 이러한 것들이 서로 어떻게 겹쳐지고 있는지보고 싶습니다. 생쥐와 인간은 많은 다른 것을 배울 수 있습니다. Engram은 어떻게 특정 기억보다는 지식이 되십시오. 우리는 조각을 영원히 지속시킬 수 있습니까? 우리가 나이가 들면 어떻게되면, 우리의 기억은 섞여 있습니까? Engram이 섞여 있습니까? 보람있는 기억은 부정적인 기억과 어떻게 상호 작용합니까? 다른 연령대 에서이 변화는 어떻게 변합니까?
우리가 놓친 중요한 구성 요소 중 하나는 타이밍입니다. 이 셀은 아마도 모스 코드와 유사한 메모리를 가져 오는 독특한 방식으로 발사 할 것입니다. 지금 우리는 세포를 활성화하기위한 무딘 접근법을 가지고 있습니다 :담요를 셀을 모두 함께 묶습니다. 그것은 톤과 충격을 페어링하는 것과 같은 간단한 추억에 효과적이지만 아마도 뇌에서 세포의 정교한 오케스트라가 어떻게 작용하는지는 아닐 것입니다. 우리는 뇌를 읽고 더 정교한 방법을 뚫고 있어야합니다.
이 작업의 윤리적 영향에 대해 걱정하지 않습니까?
윤리적 고려 사항은 특히이 기술이 인간에게 번역되면 엄청나다고 생각합니다. 누군가가 기억하기가 불쾌한 나쁜 기억을 단순히“지우는”것이 윤리적입니까? 우리는 모두 과거의 실수로부터 배우기 때문에 이러한 기억을 그대로 유지하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 어렸을 때 나는 뜨거운 난로를 만지면 다시 만지지 못하게한다는 것을 기억합니다. 기억은 고통스러운 사건이지만, "지워진"경우 같은 실수를 반복 할 것입니다. 누군가가 정상적인 삶을 방해하는 파괴적인 기억을 가질 수있을 때 훨씬 까다로워집니다. 예를 들어, PTSD의 경우 정상적인 기능을 방해하는 메모리를 어떻게 든 지우거나 조작하는 건강과 복지를 향상시킬 수 있습니다. 선을 그릴 곳은 매우 까다로워 질 것입니다.
이 연구는 Lashley를 입증합니까? 그의 원래 기억의 이론은 궁극적으로 옳았습니까?
예 그리고 아니오. Engram은 우리가 원래 생각했던 것보다 더 복잡합니다. 뇌의 기억이있는 곳이 아닙니다. 현재 기술을 통해 엔그램의 구성 요소를 찾을 수 있었지만 아직 전체 엔그램을 찾지 못했습니다. 우리는 이것이 뇌 전체에 널리 분포되어 있으며 메모리 시대로 변할 수 있다고 생각합니다. 대부분의 사람들은 하나의 특정 뇌 영역에서 많은 뉴런을 봅니다. 나는 누구만큼이나 유죄입니다. 그러나 한 번에 한 지역을 보는 것은 구식이 될 것입니다. 우리는 뇌가 아마도 큰 지역에서 의사 소통하고 함께 일하고 있기 때문에이 영역을 살펴 봐야합니다.
1999 년에 Engram에 대해 처음 생각하기 시작했을 때 오늘 어디에 있을지에 대한 잉크가 있습니까?
우리가 시작했을 때, 우리는 오늘날 가능한 미친 실험을 할 수 있다고 생각하지 않았습니다. 우리는 우리가 사지에 빠질 것이라고 생각했고 아무도 우리를 진지하게 받아들이지 않을 것이라고 생각했습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 점점 더 많은 사람들이 관심을 갖고 있습니다. 이제 2016 년이되었으므로 17 년 동안이 문제를 해결해 왔습니다. Lashley만큼 길지는 않지만 나는 빨리 다가 가고 있습니다!
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