수십 년의 연구는 뇌가 정보를 얻는 방법에 초점을 맞추고, 단기 기억이 뇌에서 뉴런 사이의 활동 패턴으로 인코딩되는 이론을 초래하는 반면, 장기 기억은 뉴런 간의 연결의 변화를 반영합니다.
.기억 연구자들로부터 거의 관심을받지 못한 것은 뇌가 잊어 버리는 방식입니다. 1990 년대부터 잊어 버린 케임브리지 대학의 메모리 연구원 인 마이클 앤더슨 (Michael Anderson)은“제 인생에서 나에게 일어나고있는 대부분의 일들은 80 세 때를 기억하지 못할 것입니다. "신경 생물학 분야가 실제로 진지하게 잊어 버린 적이 없습니까?"
몬트리올의 McGill University에서 기억과 잊어 버린 Oliver Hardt는“잊지 않고도 기억이 전혀 없을 것입니다. 우리가 모든 것을 기억한다면, 우리는 우리의 두뇌가 항상 불필요한 기억으로 늪에 빠질 것이기 때문에 완전히 비효율적 일 것이라고 말했다. "나는 뇌가 무차별 인코딩 장치 역할을한다고 믿는다"고 말했다. 그는 밤에 많은 사람들이 하루 중 가장 평범한 사건조차도 자세히 기억할 수 있지만 다음 날 또는 몇 주 안에 그들을 잊어 버릴 수 있다고 지적했다.
그 이유는 뇌가 무엇이 중요하고 무엇이 중요하지 않은지 곧바로 알지 못하기 때문에 처음에는 가능한 한 많이 기억하려고하지만 대부분의 것을 잊어 버리기 때문입니다. Hardt는“잊어 버린 것은 필터 역할을합니다. "그것은 뇌가 중요하지 않은 것으로 여겨지는 것들을 걸러냅니다."
지난 몇 년간의 실험은 마침내 필터의 본질을 더 명확하게하기 시작했습니다.
추억의 흔적
기억은 여러 가지 이유로 복잡한 주제이며, 그 중 가장 적은 것은 모든 방식의 생물이 바다 슬러그 및 복잡한 뇌를 가진 다른 동물을 통해 바다 슬러그와 곤충과 같은 매우 간단한 유기체에서 기억을 가지고 있다는 것입니다. 기억의 차이가 때때로 다른 신경계 구조와 함께 진행될 수 있습니다.
더욱이, 단일 종 내에서도 여러 가지 유형의 기억이있을 수 있으며, 그것들은 서로 관련 될 수 있지만 뇌의 다른 부분에도 중심이 될 수 있습니다. 예를 들어, 포유류에서 최근에 습득 한 기억은 종종 해마의 관여에 의존하는 반면, 장기 기억에는 뇌의 더 많은 피질 영역이 포함될 수 있습니다. 메커니즘은 이러한 유형의 기억에 따라 다를 수 있습니다.
그 모든 다양성과 함께 가면 이제 기억의 기능적 상실이 잊어 버리는 것도 다양한 형태로 올 수 있다는 감사의 말을 전합니다. 기억의 상실이 그 기억의 물리적 흔적 (일부 연구자들이“엔 그램”이라고 부르는 것)의 결과로 자연스럽게 부서 지거나 접근하기가 더 어려워지는 비교적 수동적 인 과정을 강조하는 과거의 이론; 이들 조각은 전형적으로 뇌 세포 사이의 상호 연결 일 수 있으며, 이는 특정 방식으로 발사하도록 유도 된 뇌 세포 사이의 상호 연결 일 수있다. 이 잊어 버리는 과정은 기억을 인코딩하는 뉴런, 뉴런의 무작위 사망, 일반적으로 새로운 기억을 통합하고 안정화시키는 데 도움이되는 시스템의 실패 또는 컨텍스트 신호 또는 메모리를 검색하기가 어려울 수있는 다른 요인의 실패를 포함 할 수 있습니다.
.그러나 이제 연구원들은 그 메모리 엔그램을 적극적으로 지우거나 숨기는 메커니즘에 훨씬 더 많은 관심을 기울이고 있습니다.
본질 잊어 버린
2017 년에 공식적으로 식별 된 과학자들이 본질적인 잊어 버린다는 것을 잊어 버리는 한 가지 형태의 활동적인 잊어 버렸습니다. 여기에는 뇌에 세포의 특정 하위 집합이 포함됩니다 (Ronald Davis와 Yi Zhong은 아이디어를 소개 한 논문을 썼으며, 메모리 셀에서 조각을 저하시키는“잊어 버린 세포”라고 부릅니다.
.이 아이디어는 플로리다 주 목성에있는 Scripps Research Institute의 신경 과학자 인 Davis가 나온 이후에 나왔고, 그의 동료들은 과일 파리에 가벼운 전기 충격을 주면서 냄새에 노출 된 것으로보고했습니다. 파리는 냄새를 피하고 충격과 연관시키는 법을 빨리 배웠습니다.
Davis와 그의 동료들은 과일 파리의 뇌에서 특정 뉴런 세트를 보았습니다. 그들은 도파민이 추억을 형성하고 잊어 버리는 데 이중 역할을한다는 것을 발견했습니다. 데이비스와 그의 동료들이 파리를 훈련시킨 후, 그들은 버섯 바디 셀에 도파민 방출을 막아 3 시간 후에 테스트를 거쳤을 때 파리의 기억 점수가 두 배나 높다는 것을 발견했다.
.Davis와 그의 팀이 제안한 설명은 새로운 메모리가 형성된 후에 도파민 기반 잊어 버린 메커니즘이 지우기 시작한다는 것입니다. Davis는이 삭제가 셀이 메모리 엔그램을 생성 한 구조적 변화를 뒤집기 때문에 발생한다고 생각합니다. 세포의 자연적인 성향은 그들이 기억을 배우기 전에 어떻게되었는지, 즉 생각이 어떻게 든 중요하다고 인식되지 않는 한, 그들이 어떻게 지 냈는지 되돌아가는 것입니다. 그런 다음 조각은 일종의 통합 과정을 통해 보존되어 배운 것과 잊혀진 것 사이의 균형을 유지합니다.
데이비스는“아마도 뇌는 정보를 잊어 버리도록 설계되었을 것입니다. 그는 뇌 어딘가에, 장기적으로 기억할 가치가있는 무언가를 가로 질러 잊어 버리는 과정을 무효화하라고 말하는 일종의 판사가있을 수 있다고 지적했다.
.베이징에있는 Tsinghua University의 신경 과학자 인 Zhong과 그의 팀도 마우스에서 잊어 버리는 것을 성공적으로 조작했습니다. 2016 년에 그들은 해마 뉴런에서 RAC1이라는 특정 단백질의 억제가 많은 경우 72 시간 미만에서 120 시간 이상에서 기억의 유지를 연장시키는 것을 발견했다. RAC1의 활동을 증가 시키면 기억의 수명이 24 시간 미만으로 줄었습니다. Zhong 그룹의 초기 연구는 RAC1이 과일 파리에서 잊어 버린 여러 형태의 잊어 버린 것으로 나타났습니다.
Davis와 Zhong이 2017 년 공동으로 작성된 검토에서 주장했듯이, 이러한 모든 발견은 도파민과 RAC1에 의해 매개 된 세포 과정이 끊임없이 새로 형성된 기억을 침식한다고 제안했습니다. 그들은“이 관점에서 본질적 잊어 버린 메커니즘에 의해 중재되는 것을 잊어 버린 것은 뇌의 기본 상태 일 수있다”고 썼다. 본질적인 잊어 버린 잊어 버리는 것은 낮은 수준에서 만성적으로 작동하여 새로 획득 한 각 기억을 천천히 제거 할 수 있지만, 강도는 내부 또는 외부 요인에 의해 조절 될 수 있습니다.”
.새로운 뉴런과 오래된 기억
자체 형태의 잊어 버리는 것으로 보이는 또 다른 세포 과정은 뇌의 새로운 뉴런의 탄생 인 신경 생성입니다.
메모리와 잊어 버린 신경 생성의 연결은 복잡합니다. 이전의 연구는 신경 생성이 새로운 기억의 형성에 중요 할 수 있음을 보여 주었다. 실험실 동물에 대한 시험에서, 해마에서 신경 생성을 억제하는 약물은 새로운 기억 형성을 방해 할 수 있으며, 신경 생성을 향상시키는 약물은 학습 과정 전에 제공되는 새로운 과제를 배우는 데 도움이되는 것으로 보인다.
.그러나 토론토 대학교의 신경 과학자 인 폴 프랭 랜드 (Paul Frankland)와 아픈 어린이들을위한 병원과 그의 동료들은 생쥐와 함께 일하면서 발견했기 때문에 그 효과는 모두 기억에 긍정적 인 것은 아닙니다.
.실험에서 그들은 먼저 마우스가 작업을 훈련하여 기억을 만들도록 허용했습니다. 몇 시간 후, 약물로, 그들은 해마에서 새로운 뉴런의 통합이 이미 저장된 기억의 안정성에 영향을 미칠지 여부를 테스트하기 위해 동물의 신경 생성 수준을 높였습니다. Frankland의 팀이 약 한 달 후 마우스를 테스트했을 때, 훈련에 대한 그들의 기억은 후기 신경 생성 부스트가 없었던 마우스보다 훨씬 나빴습니다.
.Frankland는 신경 생성이 해마에서 사전 기억을 검색하는 데 어려움을 겪을 수 있다고 의심합니다. 추가 된 신경 배선이 오래된 메모리를 잡는 회로와 겹치면 오래된 조각을 손상 시키거나 오래된 기억을 새로운 것과 분리하기가 더 어려워 질 수 있습니다. Frankland는 다음과 같이 말했습니다.“이 회로에 저장된 모든 정보가 저하 될 수 있습니다.”
.그의 이론을지지한다는 증거 중 하나는 올해 초에 발표 된 후속 작업에서 나온 증거가 있었으며, 이는 해마 신경 생성의 유해한 효과가 비교적 최근의 기억에 더 나쁘다는 것을 보여 주었다. 훨씬 오래된 기억은 그것에 의해 상처받지 않는 것 같습니다. Frankland의 설명은 뇌가 장기 저장을 위해 해마에서 피질로 중요한 기억을 점차적으로 전달하기 때문에 오래된 기억은이 효과에 덜 민감하다는 것입니다. 오늘날 해마의 신경 생성은 몇 달 또는 몇 년 전의 사람들보다 일주일 전의 기억에 더 파괴적입니다.
실제로, Frankland는 신경 생성을 통한 해마 회로의 리모델링에 의해 생성 된 잊어 버린 것은 Dopamine과 RAC1에 근거한 고유 한 잊어 버린 것보다 더 느리게 발생한다고 언급했다. 새로 형성된 뉴런이 새로운 연결을 만들기 위해서는 몇 주가 걸리고, 작업에서 잊어 버린 과정에 기여하는 데 몇 주가 걸린다.
.잊혀진 기억은 어떻게 되나요?
어떤 메커니즘에 의해 기억이 잊혀 질 때, 그들에게 어떻게됩니까? 그들의 모든 흔적이 제거됩니까? 아니면 어떤 형태로 우리에게 사용할 수 없습니까?
작년에 Robert Calin-Jageman과 Irina Calin-Jageman이 일리노이 주 리버 포레스트에있는 Dominican University에서 행동 신경 과학 실험실을 운영하는 남편 및 부인 연구원이 작년에 출판 한 직장에서 발표 한 것으로 보이는 일련의 답변은 작년에 출판되었습니다. 바다 슬러그가 10 년 동안 추억을 형성하는 방법을 연구 해 온 쌍은 최근 동물들이 잊어 버린 방법의 신경 생물학에 관심을 전환했습니다.
실험의 첫 번째 단계에서, Calin-Jagemans는 바다 슬러그를 신체의 한쪽에 전기 충격에“민감”했지만 다른쪽에 있지는 않습니다. 사실상, 그들은 바다 슬러그에게 몸의 훈련 된쪽에 더 큰 반사 반응을 보이도록 가르쳤다. 그런 다음 바다 슬러그가 1 주간의 휴식 기간 동안이 배운 반응을 잊게하여 충격에 대한 그들의 반응이 다시 대칭 적이었습니다.
.그런 다음 연구원들은 또 다른 중간 정도의 충격으로 바다 슬러그의 기억을 조깅했습니다. 이 알림 다음날, 그들은 이전에 민감한 동물의 측면이 다시 훈련받지 않은 쪽보다 더 반응하는 것을 보았습니다. 이 차이는 기억의 일부 조각이 동물의 뇌에서 지속되었음을 보여 주었다. Robert Calin-Jageman에 따르면“신경계가 그 이전의 고통스러운 경험을 암호화했기 때문에 동물은 행동을 변화 시켰습니다.
"이것은 훈련 된 측면에 여전히 존재하는 이전의 감작 메모리의 일부 조각이 있음을 시사한다"고 그는 말했다. 일주일이 지난 후에도 바다 슬러그의 1 년 수명의 상당 부분 인 뇌는 여전히 기억을 얻기 전의 방식으로 돌아 가지 않습니다. Irina Calin-Jageman은“우리의 결과는 그것이 수동적 인 추억의 부패가 아니라는 생각을 뒷받침합니다. "모든 것이 점차적으로가 아니라 완전히 사라졌습니다."
잊는 과정에서 살아남은 것에 대해 자세히 알아 보려면 Calin-Jagemans와 동료들은 이전 연구가 해상 슬러그의 기억 저장과 관련이있는 약 1,200 개의 유전자에 특히주의를 기울여 동물의 양쪽에서 유전자 발현을 살펴 보았습니다. 그들은 그 유전자들 중 11 명이 동물의 뇌의 한쪽에서 여전히 활동적이지만 다른 사람에게는 적합하지 않았다. 동물이 충격에 대해 잊어 버린 후에도
.그 11 개의 유전자가 활성화 된 이유와 그들이 봉사 한 기능은 여전히 알려지지 않았습니다. 그들의 활동이 잊혀진 기억과 직접적으로 관련되어 있는지는 확실하지 않습니다. 연구원들은이 유전자를 조작하여 알아 내야 할 것입니다. 그러나 Calin-Jagemans를 흥분시킬 가능성은 그 유전자가 기억에 연결되어 있거나 조각의 잔재를 유지하거나 지우는 데있어서
추가로 관련성있는 관찰은 Calin-Jagemans가 바다 슬러그의 FMRFamide라는 신경 화학적 표현이 상승했다고 밝혔다. 그렇다면 FMRFamide가 Davis가 과일 파리에서 내재적 잊어 버린 도파민에 대해 문서화 한 것과 같은 과정에서 기억을 방해하기 위해 생성 될 수 있습니다.
.기억 조작
Robert Calin-Jageman에게는 잊어 버리는 것이 소화 나 배설과 같은 생물학적 과정 인 것 같습니다. 적어도 이론적으로는 증가하거나 아래로 내려갈 수 있기 때문입니다. 그는 이러한 발견이 인간에게 유지된다면 미래의 연구자들이 사람들이 나쁜 추억을 더 쉽게 잊고 더 오래 기억하도록 도울 수 있다고 조심스럽게 추측했다.
.잊어 버리는 과정을 조작하면 결국 알츠하이머 병과 같은 신경 퇴행성 조건의 치료에 적용 할 수 있으며 노인들 사이에서 과도한 잊어 버리는 다른 유형의인지 적 감소가 발견 될 수 있습니다. 또한 외상 후 스트레스 장애를 완화하는 데 유용 할 수 있으며, 환자는 특정 사고를 고정시킵니다. Frankland는“뇌가 잊어 버리는 방식을 활용할 수 있다면 아마도 이러한 부적응 기억을 약화시킬 수 있다고 상상할 수 있습니다. 그는 통제 된 잊혀진 잊어 버린 중독을 깨는 데 도움이 될 수 있다고 지적했다.
데이비스는 미래의 응용 프로그램의 잠재력은 모든 활성 잊어 버린 메커니즘을 이해하는 데 달려 있다고 말했다. 그는 아마도 과학에 아직 알려지지 않은 몇 가지가있을 것이라고 예측했다.
그리고 잊혀진 히트 클리닉을 통제하기 전에 윤리 학자들의 조사에 직면하게 될 것입니다. Frankland는“사물을 선택적으로 잊어 버릴 수 있다고 말하면 위험 할 것입니다. "그러나 일반적인 잊어 버리는 약물을 복용한다면 윤리적 인 문제가 덜 보입니다."
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