Smell may shape how brains process memories

zapach zmienia sposób, w jaki mózg przetwarza wspomnienia.myszy.,

wszyscy doświadczyliśmy dziwnej mocy zapachu. Być może zapach świeżej sosny przywodzi cię z powrotem do Świąt z dzieciństwa, lub twoje serce zaczyna się ścigać, gdy wchodzisz do gabinetu lekarskiego, a ostry zapach środka dezynfekującego wypełnia nos.

nowe badania pokazują, jak wiele mocy mają zapachy w wyzwalaniu pamięci przeszłych doświadczeń—i możliwości wykorzystania zapachu jako narzędzia do leczenia zaburzeń nastroju związanych z pamięcią.,

„gdyby zapach mógł być użyty do wywołania bogatego wspomnienia pamięci—nawet traumatycznego doświadczenia—moglibyśmy to wykorzystać”, mówi Steve Ramirez, asystent profesora psychologii i Nauk o mózgu na Uniwersytecie w Bostonie i starszy autor artykułu w dziedzinie uczenia się i pamięci.

zapach i pamięć

do tej pory połączenie zapach-pamięć było czymś w rodzaju Enigmy. W rzeczywistości nawet mechanizmy, które leżą u podstaw kształtowania się pamięci w ogóle, były przedmiotem dyskusji w ostatnich latach., Tradycyjna teoria-teoria konsolidacji systemów-sugeruje, że nasze wspomnienia zaczynają być przetwarzane przez mały obszar mózgu w kształcie podkowy zwany hipokampem, który nasyca je bogatymi szczegółami.

z biegiem czasu, zwłaszcza gdy śpimy, zestaw komórek mózgowych, które trzymają się określonej pamięci, reaktywuje się i reorganizuje. Pamięć zostaje następnie przetworzona przez przednią część mózgu—korę przedczołową—zamiast hipokampa, a wiele szczegółów traci się w przetasowaniu.

ta teoria ma swoje zalety., Na początek, to by wyjaśniało, dlaczego nasze wspomnienia stają się nieco rozmyte w miarę upływu czasu. Pomaga również wyjaśnić, dlaczego ludzie z uszkodzeniem hipokampa często nie są w stanie tworzyć nowych wspomnień, podczas gdy ich zdolność do zachowania starych, przedczołowych wspomnień przechowywanych w Korie czołowej pozostaje nienaruszona. W przeciwieństwie do tego, osoby z uszkodzeniem kory przedczołowej często wykazują smak amnezji, którą często widzimy w telenowelach: niezdolność do zapamiętania przeszłości.

jednak krytycy teorii konsolidacji systemów utrzymują, że nie opowiada ona całej historii., Jeśli wspomnienia wymykają się z hipokampa i z czasem stają się pozbawione swoich szczegółów, to dlaczego wiele osób zachowuje żywe wspomnienia wydarzenia nawet po latach—szczególnie osoby z zespołem stresu pourazowego (PTSD)? I dlaczego zapachy, które są przetwarzane w hipokampie, czasami wyzwalają pozornie uśpione wspomnienia?

wspomnienia myszy

aby odpowiedzieć na te pytania, Ramirez i członkowie jego laboratorium stworzyli wspomnienia strachu u myszy, dając im serię nieszkodliwych, ale zaskakujących wstrząsów elektrycznych wewnątrz specjalnego pojemnika., Podczas wstrząsów połowę myszy narażono na zapach ekstraktu migdałowego, podczas gdy druga połowa nie była narażona na żaden zapach.

następnego dnia naukowcy zwrócili myszy do tego samego pojemnika, aby skłonić je do przypomnienia nowo utworzonych wspomnień. Po raz kolejny myszy z grupy odor dostały zapach ekstraktu migdałowego podczas sesji, podczas gdy grupa no-odor nie była narażona na żaden zapach. Tym razem jednak żadna z grup nie otrzymała żadnych nowych porażek elektrycznych., Zgodnie z teorią konsolidacji systemów, obie grupy wykazywały znaczącą aktywację hipokampa podczas tej wczesnej sesji przypominania, co wskazuje, że pamiętały otrzymywanie wstrząsów z poprzedniego dnia.

jednak podczas kolejnej sesji przypominania 20 dni później naukowcy byli w szoku. Zgodnie z oczekiwaniami, w grupie bez zapachu przetwarzanie pamięci strachu przeniosło się do kory przedczołowej—ale grupa zapachowa nadal miała znaczącą aktywność mózgu w hipokampie.,

„że możemy przywrócić hippocampus w punkcie czasowym, kiedy nie spodziewamy się, że będzie on już online, ponieważ pamięć jest zbyt stara” – mówi Ramirez. „Zapach może działać jako sygnał do ożywienia lub ożywienia tej pamięci ze szczegółami.”

Ramirez dodaje, że nadal nie jesteśmy pewni dokładnej roli odora w przetwarzaniu pamięci. Być może zapachy opóźniają przeniesienie pamięci do kory przedczołowej, zachowując w ten sposób szczegóły na dłużej. Jeśli tak jest, zapach musi być obecny tylko podczas tworzenia pamięci, aby pamięć zachowała swoją plastyczność.,

alternatywnie, możliwe jest, że przesunięcie przedczołowo-korowe nadal występuje w pamięci związanej z zapachem, ale jeśli ten sam zapach pojawi się ponownie później, hipokamp zostanie reaktywowany, a pamięć odzyskuje utracone szczegóły.

a blueprint for memory processing

niezależnie od specyfiki, Ramirez mówi, że badania te dostarczają nam „blueprint” przetwarzania pamięci u zwierząt nieludzkich, a te informacje mogą pewnego dnia doprowadzić do przełomów w leczeniu stanów zdrowia psychicznego u ludzi, takich jak PTSD.,

wiele terapii psychoterapeutycznych i leków na PTSD polega na próbach tłumienia lub tłumienia traumatycznych wspomnień, ale proces ten może być skutecznie przeprowadzony tylko wtedy, gdy ludzie aktywnie przywołują wspomnienia.

„teraz, gdy wiemy, że zapach może zmieniać wspomnienia, aby stać się bardziej zależnym od hipokampa, możemy potencjalnie opracować strategie, które angażują lub odłączają hipokamp. A potem moglibyśmy zintegrować pewne podejścia behawioralne lub oparte na narkotykach, aby przywrócić hipokamp do działania, jeśli naszym celem jest trwałe stłumienie pamięci strachu”, mówi Ramirez.,

innymi słowy, zapachy, które pobudzają nasze wspomnienia, mogą być silniejsze, niż nam się wydaje. Dziś służą jako wyzwalacze naszej nostalgii i niepokoju—ale jutro mogą być naszymi kuracjami.

„potencjalnie możemy postrzegać pamięć jako swój własny rodzaj leku—jako lek przeciwdepresyjny lub” – mówi Ramirez. „I może być eksperymentalnie sterowalnym czynnikiem, który moglibyśmy dostarczyć ludziom. To może być bardzo potężne narzędzie.,”

Wsparcie dla pracy pochodziło z NIH Early Independence Award, Young Investigator Grant od Brain and Behavior Research Foundation, Ludwig Family Foundation Grant i McKnight Foundation Memory and Cognitive Disorders Award.