วิธีการแสดงให้เห็นว่าความสามารถในการจำลดลงในระยะแรกของโรค
นักวิทยาศาสตร์ได้ดึงความทรงจำที่หลงลืม เว็บสล็อต ออกจากสมองที่มีหมอกหนาของหนูที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีอาการของโรคอัลไซเมอร์ในระยะเริ่มแรกโดยใช้แสงแฟลชสีฟ้า การฟื้นฟูความจำนี้ ซึ่งอธิบายออนไลน์ในวันที่ 16 มีนาคมในNatureนำเสนอเบาะแสใหม่เกี่ยวกับวิธีที่สมองจัดการกับความทรงจำและวิธีที่กระบวนการดังกล่าวอาจผิดพลาดได้
Arash Salardini นักประสาทวิทยาจาก Yale School of Medicine กล่าว การปรับแต่งหน่วยความจำ เช่น การดึงความทรงจำที่หายไปและการสร้างความทรงจำที่ผิดพลาด เคยเป็น “อาณาจักรแห่งนิยายวิทยาศาสตร์” เขากล่าว แต่การทดลองนี้และงานล่าสุดอื่นๆ ได้บรรลุผลสำเร็จแล้ว อย่างน้อยก็ในสัตว์ฟันแทะ ( SN: 12/27/14, p. 19 ) เขากล่าว
ในการกู้คืนความทรงจำที่หายไป นักวิทยาศาสตร์ต้องทำเครื่องหมายก่อน นักประสาทวิทยา Susumu Tonegawa จาก MIT และเพื่อนร่วมงานได้คิดค้นระบบที่ติดแท็กเซลล์ประสาทเฉพาะที่เก็บหน่วยความจำไว้ ในกรณีนี้คือความเชื่อมโยงระหว่างกรงหนึ่งๆ และการช็อก ไวรัสส่งยีนสำหรับโปรตีนที่อนุญาตให้นักวิจัยควบคุมกลุ่มเซลล์ประสาทที่เก็บความทรงจำนี้ การปรับแต่งทางพันธุกรรมทำให้เซลล์เหล่านี้ส่งสัญญาณตอบสนองต่อแสงเลเซอร์สีน้ำเงิน ทำให้ Tonegawa และเพื่อนร่วมงานเรียกหน่วยความจำด้วยแสงที่ส่งมาจากใยแก้วนำแสงที่ฝังอยู่ในสมอง
หนึ่งวันหลังจากได้รับช็อกในกรงหนึ่งๆ หนูที่มียีนสองตัวที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ ดูเหมือนจะลืมความเจ็บปวดไปแล้ว เมื่อใส่กลับเข้าไปในกรงนั้น หนูเหล่านี้ดูไม่หวาดกลัวเท่ากับหนูที่ไม่มียีนที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ แต่เมื่อนักวิจัยใช้แสงเพื่อฟื้นฟูความทรงจำอันน่าสะพรึงกลัวนี้ มันทำให้หนูหยุดนิ่งอยู่กับที่ในกรงอื่น (การแช่แข็งในสถานที่ใหม่แสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นเซลล์หน่วยความจำด้วยเลเซอร์ ไม่ใช่สัญญาณสิ่งแวดล้อม ทำให้เกิดปฏิกิริยากลัว)
ความจริงที่ว่าหน่วยความจำนี้สามารถดึงออกมาได้ด้วยแสง
ช่วยชี้แจงที่มาของปัญหาหน่วยความจำสำหรับผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ Tonegawa กล่าว ในการทดลองนี้ ดูเหมือนว่าหนูจะสามารถสร้างและเก็บความทรงจำได้ แต่ไม่สามารถเรียกมันขึ้นมาได้ “มันเป็นปัญหาในการดึงข้อมูล ไม่ใช่ปัญหาด้านการจัดเก็บ” Tonegawa กล่าว
นั่นสอดคล้องกับสิ่งที่แพทย์หลายคนเชื่อว่ากำลังเกิดขึ้นในผู้ป่วยอัลไซเมอร์ตอนต้น Salardini กล่าว ผู้คนในระยะเริ่มต้นของโรคดูเหมือนจะสามารถสร้างความทรงจำใหม่ได้ แต่แล้วก็ลืมไปอย่างรวดเร็ว เขากล่าว ความทรงจำในบางครั้งสามารถเสริมความแข็งแกร่งด้วยการเตือนความจำและเบาะแสจากสิ่งแวดล้อม โดยบอกว่าพวกเขา “อยู่ที่ไหนสักแห่งในนั้น” แต่ไม่สามารถเรียกคืนได้ เขากล่าว
การทดลองเพิ่มเติมกับหนูทดลองแสดงให้เห็นว่า ความทรงจำเกี่ยวกับความกลัวสามารถเสริมความแข็งแกร่งได้ด้วยการบังคับให้ปรากฏหลายครั้ง ค่ายฝึกหน่วยความจำนี้ได้ผลเพราะช่วยเพิ่มจำนวนไซต์เชื่อมต่อบนเซลล์ประสาทที่เก็บหน่วยความจำในหนูที่มียีนที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ โดยปกติ จุดเชื่อมต่อเหล่านี้ — ปุ่มที่เรียกว่า dendritic spines ที่ได้รับข้อความจากเซลล์ประสาทอื่น ๆ จะหายากขึ้นตามอายุ เพื่อตอบโต้ Tonegawa และเพื่อนร่วมงานได้ใช้แสงเพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาทซ้ำแล้วซ้ำอีก ซึ่งจะกระตุ้นเซลล์ที่เก็บความทรงจำ เมื่อเทียบกับหนูที่ไม่ได้รับการรักษาที่เสริมสร้างความเข้มแข็งนี้ หนูที่มียีนของอัลไซเมอร์ที่รับกระบวนการนี้กลัวกรงที่พวกเขาจะถูกช็อกมากกว่า แม้กระทั่งหกวันต่อมา
โทเนกาวะเตือนว่าผลที่ได้คือการทดลอง “เราไม่ได้ดำเนินการใดๆ เพื่อรักษาผู้ป่วยอัลไซเมอร์ในมนุษย์” เขากล่าว และวิธีการที่อาศัยไวรัสในการสร้างเซลล์สมองและใยแก้วนำแสงที่ฝังอยู่ในสมองนั้นไม่สามารถทำได้สำหรับมนุษย์ในปัจจุบัน
แต่ข้อมูลเชิงลึกที่ได้จากการทดลองนี้ และอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน ช่วยชี้แจงว่าความจำทำงานอย่างไรในคน คริสติน เดนนี นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าว “ถ้าเราสามารถเข้าใจว่ากระบวนการดึงข้อมูลหน่วยความจำเสียหายได้อย่างไรและที่ใดมีความบกพร่อง เราก็สามารถเริ่มพัฒนาวิธีการรักษาเพื่อกำหนดเป้าหมายกระบวนการหรือวงจรเหล่านั้นได้”
สำหรับความรู้สึกจำนวนที่รู้สึกเสียวซ่าผ่านเซลล์ประสาทเฉพาะในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเหมือนกันความคล้ายคลึงกันไม่ได้หมายถึงการสืบทอดร่วมกันอย่างเคร่งครัด Nieder เขียนใน June Nature Reviews Neuroscience ระบบของเซลล์ประสาทจำนวนหนึ่งอาจเชี่ยวชาญอย่างอิสระ
การค้นหาโครงสร้างสมองบางส่วนเพื่อเปรียบเทียบในช่วงเวลาลึกๆ เป็นขั้นตอนที่ดีในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของการรับรู้จำนวนสัตว์ แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น มีคำถามมากมายเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเซลล์ประสาท ไม่ต้องพูดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในสมองส่วนอื่นๆ ทั้งหมดที่พิจารณาถึงปริมาณ สำหรับตอนนี้ การมองข้ามต้นไม้แห่งชีวิตด้วยกลเม็ดตัวเลขมากมายที่อาจเกี่ยวข้องหรือไม่เกี่ยวข้องกัน แต่มีมากมายอย่างแน่นอน สิ่งที่จะพูดได้ชัดเจนที่สุดคือ: ว้าว
ระหว่างเรียนมหาวิทยาลัย เธอไปขุดค้นทางโบราณคดีในเบลีซและศึกษาค่างในมาดากัสการ์ เป็นเวลาหนึ่งปีหลังจากสำเร็จการศึกษา เธอสังเกตเห็นกอริลลาภูเขาในรวันดา โดยแสดงรายละเอียดพฤติกรรมของพวกมันทุก 10 นาที “สิ่งที่พวกเขาคิดเป็นสิ่งที่อยู่ในใจฉันตลอดเวลา” เธอกล่าว “’เราคล้ายกันอย่างไร? คุณกำลังคิดอย่างที่ฉันคิดอยู่หรือเปล่า’” แม้ว่าเธออาจจะประสบความสำเร็จในหลายอาชีพ แต่เธอต้องการให้การสำรวจเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของเธอ: “ฉันไม่คิดว่าการทำงานที่แปลกใหม่น้อยกว่าจะเป็น เป็นที่พอใจ” เว็บสล็อต
