Neurowetenschappers hebben onlangs ontdekt dat, hoewel dezelfde neuronen worden gebruikt bij de vorming van verschillende soorten geheugen, er totaal verschillende processen in voorkomen. Deze ontdekking kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe en effectievere behandelingen voor negatieve psychische aandoeningen zoals angst en PTSS.
De ontdekking daagt eerdere studies uit dat de herinnering aan verschillende traumatische gebeurtenissen dezelfde neuronen op dezelfde manier gebruikt, wat het op zijn beurt onmogelijk maakt om fysiek onderscheid tussen hen te maken.
Om een hypothese te testen die uitlegt waarom herinneringen aan slechte gebeurtenissen angst kunnen veroorzaken, analyseerde een team van wetenschappers van Columbia University Medical Center (CUMC) en McGill University neuronen in het molluscum Aplysia.
Zoals je weet, wordt het geheugen opgeslagen in neuronen. En het wordt langdurig dankzij een soort chemische "bruggen", synapsen die neuronen in groepen verenigen. Ervaringen over gebeurtenissen die schade toebrengen aan het lichaam, zoals het aanraken van een heet oppervlak of het ervaren van geweld, worden gecodeerd in het associatieve geheugen en de verbindingen tussen neuronen worden versterkt.
De opgedane ervaring is echter niet altijd routine. Als u bijvoorbeeld bij de kachel staat en een onverwachte deurbel hoort, kunt u een hete kachel aanraken. Of het horen van blaffende honden in de buurt kan het gevoel hebben dat u wordt aangevallen terwijl u dat niet bent. En toch, of je nu per ongeluk de plaat hebt aangeraakt of de angst voor een aanval hebt gevoeld, neuronen registreren deze informatie. En soms kan deze "toevallige" herinnering ernstige problemen veroorzaken, als trigger voor angst, die vaak alleen de algemene psychologische toestand verergert en het niet mogelijk maakt om het echte probleem aan te pakken. Vanwege deze willekeurige herinnering kunnen veel mensen met PTSD terugvallen in traumatische emotionele ervaringen die worden veroorzaakt door een schijnbaar niet-gerelateerde gebeurtenis met het oorspronkelijke trauma.
“Hier is een voorbeeld dat ik graag geef. Stel dat u door een crimineel gebied loopt, u besluit een kortere weg door een donker steegje te nemen en dan wordt u beroofd. Vlakbij waar je terecht kwam, zag je een brievenbus. Allemaal. Het zal voor altijd in je geheugen blijven. Nee, niet alleen de overval zelf. Maar ook een brievenbus. Als je nu in de buurt van de brievenbussen bent, kun je heel sterk psychisch ongemak ervaren”, legt CUMC-onderzoeker Samuel Shacher uit.
Angst veroorzaakt door de toevallige herinnering aan een mailbox kan iemand zijn leven lang achtervolgen en ontwrichten. Een volledig onschadelijk object van stedelijke infrastructuur zal een ongecontroleerde stressvolle situatie veroorzaken, terwijl het natuurlijk geen manier biedt om de kans op beroving in de toekomst te vermijden.
Volgens de "synaptische markeringen" -hypothese, voorgesteld in 1997, is geheugen de versterking of verzwakking van bepaalde synaptische verbindingen tussen neuronen. Daarom kunnen zelfs zwakke stimuli leiden tot de vorming van langetermijngeheugen, dat wordt gevormd als gevolg van een sterkere daaropvolgende stimulatie van hetzelfde neuron, maar via een ander synaptisch kanaal, waarvan er op hun beurt enkele duizenden kunnen zijn. Hiervoor moeten speciale eiwitten in de zenuwuiteinden worden aangemaakt. De productie van deze eiwitten wordt op gang gebracht door een voldoende sterke en langdurige excitatie van het neuron. Frey en Morris (de auteurs van de hypothese) suggereerden dat sommige biochemische "tags" worden gevormd in synapsen met tijdelijk verhoogde geleidbaarheid. Deze markeringen, die niet langer duren dan 2-3 uur,helpen om het gewenste mRNA te vangen (als het neuron ze binnen een bepaalde periode begint te produceren) en het te gebruiken voor eiwitsynthese in een bepaald zenuwuiteinde, wat uiteindelijk leidt tot de overgang van willekeurig geheugen naar stabiel en langdurig
Promotie video:
Eerdere studies hebben aangetoond dat de biochemische processen achter de vorming van kortetermijn- en langetermijngeheugen over het algemeen dezelfde eigenschappen hebben, dus het is niet mogelijk om onderscheid te maken tussen de vorming van het ene type geheugen en het andere. Als deze hypothetische labels echter anders waren, zou dit een fysieke eigenschap opleveren die later zou kunnen worden gebruikt.
“Een van de gebieden van ons huidige onderzoek is het ontwikkelen van strategieën om problematische niet-associatieve herinneringen te elimineren zonder de associatieve herinneringen aan te tasten die tijdens traumatische emotionele ervaringen in het geheugen kunnen worden geprint. Dit zal in de toekomst meer onbewuste besluitvorming mogelijk maken, bijvoorbeeld door snelwegen door donkere straten te vermijden in gebieden met hoge criminaliteitscijfers”, zegt Shacher.
Terugkomend op de laatste studie … Wetenschappers namen een paar receptorneuronen en verbonden ze met één motorneuron (rood in de afbeelding hieronder).
Een van de receptorneuronen werd zo gestimuleerd dat het proces van het vormen van een sterk associatief geheugen begon. Een ander neuron werd gestimuleerd om willekeurig, niet-associatief geheugen op te wekken. De onderzoekers ontdekten dat de sterkte van synoptische junctiebinding het resultaat was van de productie van twee verschillende soorten eiwitten, kinasen genaamd: canase M Apl I en kinase M Apl III. Selectieve blokkering van slechts één van deze kinasen verhinderde dat het signaal van de synaps naar het neuron ging, waardoor een bepaald type geheugen effectief uit het bestaan werd gewist.
Laten we herhalen dat we het hebben over neuronen en synaptische verbindingen van de weekdieraplysie. En hoe zit het met de man? Het blijkt dat gewervelde dieren zeer vergelijkbare kinasen hebben die betrokken zijn bij de vorming van geheugen. Niemand zegt natuurlijk dat de apotheek morgen medicijnen kan kopen die traumatische herinneringen blokkeren, maar de onderzoekers konden de deur openen, die lange tijd als gesloten werd beschouwd.
"Selectieve geheugenblokkering heeft het potentieel om PTSD aanzienlijk te verlichten door niet-associatief geheugen te verwijderen dat een onaangepaste fysiologische reactie uitlokt", zegt Jiang Yuan Hu van het Columbia University Medical Center.
Misschien zullen mensen op een dag na de schok van een overval gewoon een pil kunnen slikken en de negatieve associaties met brievenbussen en blaffende honden vergeten, maar tegelijkertijd zullen ze zich bijvoorbeeld goed de kleur van het jasje van de aanvaller en andere externe gegevens herinneren die kunnen helpen bij het vinden en vangen crimineel. Andere studies suggereren dat het verlies van willekeurige informatie onze hersenen in staat stelt om meer gedetailleerde informatie veel langer op te slaan. Zelfs als we het potentiële potentieel van nieuwe therapieën uitsluiten, is een dergelijke ontdekking nog steeds belangrijk, omdat het ons in staat stelt beter te begrijpen hoe onze hersenen een langetermijngeheugen vormen.
NIKOLAY KHIZHNYAK
