아침의 아침 그릇을 즐기는 동안 거미가 천장에서 떨어지고 우유로 튀어 나오는 것을 상상해보십시오. 몇 년이 지난 후에도 여전히 혐오감을 느끼지 않고는 시리얼 한 그릇 근처에 갈 수 없습니다.
연구원들은 이제 감정적으로 고발 된 반응이 그런 종류의 뇌 학습 내에서 일어나는 일을 직접 관찰했습니다. 국립 과학 아카데미의 절차에 1 월에 발표 된 새로운 연구에서 , 남부 캘리포니아 대학교의 한 팀은 실험실 물고기의 두뇌에 형성되는 기억을 시각화 할 수 있었으며, 아름다운 형광 녹색으로 피었을 때 현미경으로 영상화했습니다. 이전 작업에서 그들은 뇌가 신경 구조를 약간 조정함으로써 기억을 인코딩 할 것으로 예상했다. 대신, 연구원들은 연결에서 큰 점검을 발견 한 것에 놀랐습니다.
그들이 본 것은 기억이 경로를 인코딩하는 hodgepodge와 관련된 복잡한 현상이라는 견해를 강화합니다. 그러나 그것은 기억의 유형이 기억의 유형이 뇌가 그것을 인코딩하기로 선택하는 방법에 중요 할 수 있음을 시사합니다.
USC의 정량적 생물학자인 Scott Fraser는“우리가보고있는 것이 고체 주행과 동일 할 수있다”고 말했다. 뇌는 휘발성이 있고 쉽게 지우는 형태로 일부 유형의 기억을 기록하지만, 두려움이있는 기억은 더 강력하게 저장 될 수 있습니다. 이는 몇 년 후에 왜 어떤 사람들은 기억을 되살리는 것처럼 기억을 기억할 수 있다고 설명 할 수 있습니다.
.메모리는 포유 동물 뇌의 상단과 바닥의 해마에서 피질에서 자주 연구되었습니다. 그러나 그것은 뇌의 공포 규제 센터 인 편도체와 같은 더 깊은 구조에서 덜 자주 검사되었습니다. Amygdala는 특히 시리얼의 거미와 같이 다른 것들을 연결하는 감정적으로 고소 된 기억의 중요한 계급 인 연관 기억에 책임이 있습니다. 이러한 유형의 기억은 매우 일반적이지만, 형태는 어떻게 잘 이해되지 않습니다. 부분적으로는 뇌의 비교적 접근 할 수없는 영역에서 발생하기 때문입니다.
프레이저와 그의 동료들은 해부학 적 제한을 극복하고 얼룩말 물고기를 사용하여 연관 기억 형성에 대해 더 많이 배울 수있는 기회를 보았습니다. 물고기는 포유류처럼 편도체가 없지만 연관 기억이 형성되는 Pallium이라는 유사한 영역이 있습니다. The pallium is much more accessible for study, Fraser explained:While a developing mammalian brain grows by just getting bigger — “inflating like it’s a balloon” — the zebra fish brain almost turns itself inside out “like a popcorn kernel, so those deep centers are up near the surface where we can image them.” 또한 얼룩말 물고기 애벌레는 투명하므로 연구원들은 뇌를 직접 동요 할 수 있습니다.
신경 과학자들은 일반적으로 뇌가 시냅스를 수정하여 기억을 형성한다는 데 동의합니다. 그러나 대부분은 주로 연결의 강도를 조정하거나 한 뉴런이 다음을 얼마나 강하게 자극함으로써 그렇게한다고 믿는다.
.따라서 그 과정을 보이게하기 위해 Fraser와 그의 팀은 유전자 조작 된 얼룩말 물고기를 만들어 시냅스에 결합 된 형광 단백질 마커를 갖는 뉴런을 생산합니다. USC의 생물 과학 및 생물 공학 교수 인 Don Arnold의 실험실에서 제작 된 마커 단백질은 맞춤형 현미경의 희미한 레이저 조명 아래에서 형광이났다.“이는 어떤 일에 대해 도청 할 수있는 도전”이었다. 그런 다음 연구원들은 개별 시냅스의 위치뿐만 아니라 강도를 볼 수있었습니다. 빛이 밝을수록 연결이 강해집니다.
메모리를 유도하기 위해 프레이저와 그의 팀은 얼룩말 물고기 애벌레를 조절하여 19 세기 러시아 생리 학자 이반 파블로프 (Ivan Pavlov)가 종의 소리를 들었을 때 간식을 기대하면서 개를 컨디셔닝 한 것처럼 불편하게 가열 된 빛을 연관시켰다. 얼룩말 물고기 애벌레는 빛을 볼 때마다 수영을 시도하는 법을 배웠습니다. (실험에서, 유충의 머리는 고정되었지만 그들의 꼬리는 배운 행동의 지표로 자유롭게 휩쓸 렸습니다.) 연구자들은 물고기가 배운 후에 팔륨을 이미지화하고 시냅스 강도와 위치의 변화를 분석했습니다.
.기대와는 달리, 팔륨의 시냅스 강도는 물고기가 무엇이든 배운 것인지에 관계없이 동일하게 남아있었습니다. 대신, 배운 물고기에서, 시냅스는 팔륨의 일부 영역에서 가지 치기로“분재 나무를 자르는 것과 같은”효과를 생성하고 다른 사람들에게는 재 포장했다.
.이전의 연구는 때때로 시냅스의 첨가와 결실을 통해 기억이 형성 될 수 있다고 제안했지만,이 뇌의 실시간 및 대규모 시각화는이 기억 형성 방법이 연구자들이 실현 한 것보다 훨씬 더 중요 할 수 있음을 시사합니다. 이 연구에 관여하지 않은 Trinity College Dublin의 신경 과학자 인 Tomás Ryan은“나는 그것이 뇌가 추억을 형성하는 주요한 방법 일 수 있다는 확실한 증거는 아니지만“나는 그것이 설득력있는 증거를 제공한다고 생각한다”고 말했다.
메모리 형성에 대한 초기 기대와 함께 새로운 연구 결과를 조정하기 위해 Fraser, Arnold 및 팀은 기억의 유형이 뇌가 그것을 인코딩하기로 선택하는 방법을 지시 할 수 있다는 가설을 세웁니다. Fraser는“우리가 보았던 연관 행사는 가장 강력한 추억 일 것”이라고 말했다. 물고기의 경우 그들은 다이아이 일이므로“이 강한 추억을 매우 강한 방식으로 인코딩 할 수 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.”
.그러나 두려움에 휩싸인 기억에 잠기는 데 적합한 것은 더 평범한 유형의 기억에 가장 적합하지 않을 수 있습니다. 프레이저는 누군가의 이름을 발음하는 법을 배울 때“뇌에서 시냅스를 잡아 당기고 새로운 것을 추가하고 싶지 않을 것”이라고 말했다.
Fraser와 그의 팀은이 모델이 외상 후 스트레스 장애를 유발하는 기억과 관련된 메커니즘을 조사하는 데 도움이되기를 희망하며, 그 조건을 조정하기위한 잠재적 전략으로 이어질 수도 있습니다.
.그러나이 연구 결과는 발견 된 기억의 유형보다 얼룩말 물고기의 나이와 더 관련이있을 수 있다고 뉴질랜드 오 타고 대학교의 심리학 교수 인 Cliff Abraham 은이 연구에 참여하지 않았다고 말했다. 아브라함은“우리는 뇌의 여러 부분에서 발달하는 동안 경험의 결과로 많은 가지 치기와 시냅스 재구성이 있다는 것을 알고있다”고 말했다. 연구원들이 성인 얼룩말 물고기를 보면 - 투명하지 않고 뇌가 더 큰 뇌를 가지고 있기 때문에하기가 더 어렵다.
.그는이 논문은“기술 투어 드 포스”이지만, 기억이 어떻게 형성되는지에 대한 퍼즐의 일부일 뿐이며, 그 기억과 시냅스 변화가 얼룩말 물고기에 얼마나 오래 지속되는지와 같은 많은 남은 질문이 여전히 남아있다.
.연구원들은 그 발견이 더 큰 두뇌와 심지어 포유 동물로 변환되는지, 그리고이 얼룩말 물고기와 다른 동물들이 감정적으로 숙달하거나 외상성이 떨어지는 추억을 어떻게 형성하는지 조사하기를 희망합니다.
.Fraser는“저는 모든 사람들이 뇌가 추억을 저장할 수있는 방법이 다양한 방법이 있다고 생각했다고 생각합니다. “그것의 아름다움은, 나는 그들 모두가 옳다고 확신합니다. 그리고 질문은 다음과 같습니다. 어떻게 모든 것이 함께 작동합니까?”
