Ein Gedächtnis-Pille? Die kognitiven Neurowissenschaften s Beiträge zur Untersuchung des Gedächtnisses
Während der ersten Wochen des neuen Jahres, die Vorsätze sind oft begleitet durch versuche zu lernen, neue Verhaltensweisen, die die Gesundheit verbessern. Wir hoffen, dass die alten schlechten Gewohnheiten verschwinden und neue, gesunde Gewohnheiten werden automatisch.
Aber wie kann unser Gehirn neu programmiert werden, um sicherzustellen, dass eine neue Gesundheit kann die Gewohnheit sein, die gelernt und beibehalten?
Hebbian Learning
1949, Kanadische Psychologe Donald Hebb vorgeschlagen, die Theorie der Hebbian lernen, zu erklären, wie eine lernaufgabe verwandelt sich in einen langfristigen Speicher. Auf diese Weise, gesunde Gewohnheiten werden automatisch beibehalten, nachdem Ihre ständige Wiederholung.
Lernen und Gedächtnis sind eine Folge davon, wie unsere Gehirnzellen (Neuronen) miteinander kommunizieren. Wenn wir lernen, Neuronen kommunizieren durch molekular-hop-übertragungen, die über Synapsen die Herstellung einer memory-Schaltung. Bekannt als long-term-potentiation (LTP), die häufiger eine Lern-Aufgabe wiederholt wird, desto häufiger wird die übertragung fortgesetzt, und je stärker eine speicherschaltung wird. Es ist diese einzigartige Fähigkeit von Neuronen, die Schaffung und Stärkung von synaptischen verbindungen durch wiederholte Aktivierung führt zu Hebbian lernen.
Gedächtnis und hippocampus
Verständnis des Gehirns erfordert Untersuchung durch verschiedene Ansätze und aus einer Vielzahl von Spezialitäten. Das Feld der kognitiven Neurowissenschaften, ursprünglich entwickelt durch eine kleine Anzahl von Pionieren. Ihre experimentellen designs und Beobachtungen führten zu der Stiftung, wie wir das verstehen, lernen und Gedächtnis heute.
Donald Hebb Beiträge an der McGill Universität bleiben, die treibende Kraft zu erklären Speicher. Unter seiner Aufsicht, die neuropsychologin Brenda Milner untersucht einen Patienten mit Gedächtnisstörungen nach einer lobektomie. Weitere Studien mit Neurochirurg Wilder Penfield aktiviert Milner erweitern Ihre Studie über Gedächtnis und lernen in Patienten nach Gehirn-Chirurgie.
Milner ‚ s Durchbruch kam während des Studiums ein patient, der hatte unterzogen Entfernung des hippocampus auf beiden Seiten des Gehirns, was zu Gedächtnisverlust. Sie bemerkte, dass der patient konnte noch lernen, neue Aufgaben, konnte aber nicht übertragen Sie Sie in das Langzeitgedächtnis. Auf diese Weise hippocampus identifiziert wurde die Website benötigt für die überführung des Kurzzeitgedächtnisses in das Langzeitgedächtnis, wo Hebbian lernen stattfindet.
Im Jahr 2014, im Alter von 95 Jahren, Milner gewann den Norwegischen Kavli-Preis in Neurowissenschaften für Ihre 1957 Entdeckung der Bedeutung des hippocampus für das Gedächtnis.
Auch belohnt mit dem Kavli 2014 Neurowissenschaftler John O ‚ Keefe, die entdeckt haben, dass der hippocampus auch befand (place cells) zum erstellen einer kognitiven Karte ermöglicht uns, um zu gehen von einem Ort zum anderen durch unser Gedächtnis. O ‚ Keefe auch erhielt 2014 den Nobelpreis in Medizin.
Die wiederholte neuronale Aktivierung im hippocampus führt tatsächlich zu Speicher wurde aufgedeckt durch Neurowissenschaftler Tim Bliss; für diese Forschung, Bliss erhielt die Lundbeck-Stiftung, das Gehirn der Preis im Jahr 2016.
Zusammen genommen, Milner, Glückseligkeit und O ‚ Keefe gegründet, das Paradigma von Hebb und seine berühmte axiom: „Neuronen, die Feuer zusammen, Draht zusammen.“
Speicher in nicht-menschlichen Tiere
Große Fortschritte in der nicht-menschlichen Organismen lehrt uns das über memory-Mechanismen, die angewendet werden können, um den Menschen. Columbia University ‚ s Eric Kandel erhielt 2000 den Nobelpreis in Medizin für seine kluge Wahl des Meeres Schnecke (Aplysia) zu verstehen, Hebbian lernen.
Kandel produziert schlüssigen Beweise dafür, dass der Speicher war eine Folge der wiederholten Signal ein neuron reagiert auf eine Lern-Aufgabe auslösen würde, dass die Produktion von Ribonukleinsäure (RNA). Das Endresultat war, dass neue protein-expression führt zu Erhöhungen der synaptischen verbindungen.
Den nächsten Sprung nach vorne trat an der McGill als molekular-Biologe, Nahum Sonenberg hat einen Schlüssel-Mechanismus regelt, dass der Gedächtnisbildung im hippocampus, nämlich das protein synthesis initiation factor. Die Entdeckung zeigte, dass während der Ausbildung des Gedächtnisses, es ist das protein synthesis initiation factor in den Neuronen des hippocampus, die sich auf die Neuprogrammierung notwendig für die generation der „Verdrahtung“ der neue synaptische verbindungen.
Ein Gedächtnis-Pille?
Die Arbeit der Sonenberg erschütterte die Welt der Wissenschaftler auf, wie die protein-Synthese kontrolliert wurde. Einer der prominentesten in dem Bereich, der molekular-Biologe Peter Walter wurde kontaktiert von Sonenberg. Gemeinsam ermittelten Sie eine Chemische Substanz, die Sie benannt ISRIB beeinflussen, das gleiche protein synthesis initiation factor dessen Bedeutung wurde entdeckt von Sonenberg.
Die Ergebnisse waren spektakulär, mit eine erstaunliche Verbesserung des Gedächtnisses bei Mäusen nach der Verabreichung von ISRIB. Walter hat jetzt erweiterte Sie diese Option, um den Speicher Wiederherstellung in Mäusen erholt sich von Hirn-trauma.
