Sciencemag.cz
Doporučujeme
Přerušené vzpomínání může vést k zapomínání. Každá událost je tedy pokaždé, když je vyvolávána z paměti, ohrožena zkreslením a zapomínáním.
Fenomén biochemických základů paměti studuje rovněž neurobiolog Eric Kandel, který za svůj výzkum dostal Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství. Nikdy jsem se sice s tímto průkopníkem výzkumu paměti nesetkala, jeho práci, včetně učebnic, autobiografie a rozhovorů, ale podrobně sleduji dlouhá léta a díky tomu mám pocit, jako bych ho znala osobně. Kandel začal v roce 1962 vášnivě zkoumat mořské plže a spolu se svými kolegy a studenty newyorské Columbia University v tom pokračuje na rodu Aplysia, což jsou podle českého názvosloví zejové. Aplysia je složeninou starořeckých slov „moře“ a „zajíc“. Mořští zajíci se zejům říká evidentně proto, že na rozpláclé hlavě mají drobné výrůstky připomínající uši zajíce.
Kandel si vybral tyto plže jako předmět výzkumu z toho důvodu, že k ukládání svých zkušeností do paměti a k jejich vybavování používají jednoduchý systém neuronů. Jestliže například v laboratorních podmínkách píchneme plže do žaber, naučí se na to reagovat tím, že je stáhne. Neurony, které v této reakci figurují, lze izolovat, odebrat a pak úžasně rychle namnožit. Naživu se pak dají udržet in vitro, když je umístíme do okysličované kapaliny. Jelikož jediným účelem neuronů je vytvářet spojení a formovat mozek, začnou izolované neurony okamžitě vyhledávat partnery, s nimiž by se mohly spojovat do sítí. Prodlužují se jim tedy dendrity a zvyšují počty synapsí. Jak Kandel píše, „růst nových synapsí se odehrává v řádu jednoho dne, přímo před našima očima“.
Díky tomuto výjimečně rychlému růstu, mnohem rychlejšímu než u lidských neuronů, jsou mořští plži ideálními kandidáty pro studium vznikání vzpomínek v rámci jednotlivých buněk a mezi nimi. A protože lidé mají takřka stejné neuronové procesy jako tito bezobratlí, má popsaný výzkum přímý dopad na zkoumání lidské paměti.
Od mořských plžů jsme se v tomto ohledu dozvěděli za posledních několik desetiletí opravdu hodně a jejich zkoumání přispělo značnou měrou k dnešnímu stavu našich znalostí o paměti. Jedním z posledních zjištění Kandelovy laboratoře v roce 2015, bylo, že jeden z proteinů zodpovědných za dlouhodobou paměť se od většiny ostatních liší – nazývá se prion.
Prion, pojmenování vzniklé z termínu „bílkovinová infekční částice“, může měnit tvar a přetvářet svou strukturu. Další z jeho pozoruhodných vlastností je, že může existovat sám o sobě, ale také dokáže vytvářet řetězce. Ty pak mohou sousední buňky přimět, aby se k nim fyzicky připojovaly. Až do zjištění Kandelova týmu z roku 2015 si priony mnozí z nás spojovali pouze s negativními jevy, jako je Alzheimerova choroba nebo BSE, což je takzvaná nemoc šílených krav. Pověst prionů byla donedávna tak špatná, že když Kandel vysvětloval jejich klíčovou úlohu pro paměť, snažil se předcházet negativním reakcím lidí otázkou: „Myslíte si, že Bůh vytvořil priony jen proto, aby zabíjely?“
Základní funkcí prionů při utváření paměti je zřejmě schopnost stabilizovat synapse, které formují dlouhodobé vzpomínky, čímž zajišťují trvalost fyzickým změnám, jež nastaly v důsledku dlouhodobé potenciace a přílivu kalpainů. Kalpainy jsou jakýmisi architekty synapsí, kteří plánují toky komunikací, zatímco priony jsou jako stavební dělníci, kteří těmto tokům zajišťují trvalejší charakter.
Tato stabilizace však ještě neznamená, že vytvořené spojení zůstane vryté v mozku navždy. Kalpainy a priony se mohou kdykoli objevit znovu a udělat další změny. V roce 2000 výzkumníci Karim Nader, Glenn Schafe a Joseph Le Doux z New York University zkoumali téma paměťových stop, které se mění na čistě biochemické úrovni. Zorganizovali experiment, v němž zahráli krysám určitý tón a pak jim dali elektrický šok. Jakmile tentýž tón zazněl později, krysy strnuly strachem, což naznačilo úspěšné vytvoření vzpomínky, která asociovala tento tón s fyzickou bolestí.
Jelikož učení se strachu z určité situace nebo místa je už ze své podstaty spojeno s emoční reakcí, předpokládalo se, že krysy budou mít vzpomínku na tento zážitek umístěnou v amygdale, což je párová struktura ve střední části spánkového laloku, která vypadá jako dva vlašské ořechy a má zásadní vliv na vznik emocí.
