Noe som fikk meg til å si "vent, virkelig?" høyt

Jeg må fortelle deg om noe som fikk meg til å stoppe opp midt i lesingen.

Vi tenker gjerne at minner bor i styrken til forbindelsene i hjernen. "Neuroner som aktiveres sammen, knyttes sammen" – denne ideen ligger bak det som kalles langvarig potensiering. Jo mer du bruker en nervevei, desto sterkere blir den. Forskere har lenge trodd at minnene våre holder til i disse robuste synaptiske koblingene. Litt som en tursti som blir tydeligere jo mer du går den.

Logisk nok, ikke sant?

Men så blir det rart.

Hvorfor hibernasjon?

Forskere ved Okinawa Institute of Science and Technology bestemte seg for å teste denne antakelsen. Verktøyet de brukte? Hibernasjon.

Hvorfor hibernasjon? Jo, når dyr hviler vinteren ned, skjer det dramatiske ting i hjernen. Nevronaktiviteten synker drastisk, og her kommer poenget: mange av de dyrebare synaptiske forbindelsene forsvinner faktisk. Dendrittfiler – de små strukturene der synapser dannes – krymper eller blir borte helt. Det er som om naturen trykker på reset-knappen for hjernen med jevne mellomrom.

Så forskerne stilte et genialt spørsmål: Hvis du lærer en mus en ferdighet, deretter lar den hibernere og ser hvordan de fleste synapser forsvinner... husker musen fortsatt?

Eksperimentet

Forskerne trente mus til å finne sukkerbiter i en labyrint – enkle, men spesifikke ferdigheter. Deretter induserte de kunstig hibernasjon i to dager. I denne perioden sank hjerneaktiviteten med rundt 70 prosent, og synapser forsvant i alle retninger, uavhengig av størrelse eller styrke.

Musene våknet.

Og de husket.

"Det var forbløffende," sa Yu-Ju Lin, studiens hovedforfatter. "Logisk sett, hvis alle våre engram-synapser var essensielle for hukommelsesbevaring som tradisjonelt antatt, burde hukommelsen ha forfalt drastisk."

Men det gjorde den ikke.

Her blir det enda mer interessant: da de utførte en litt annerledes versjon av eksperimentet – holdt musene under anestesi men blokkerte synapsestyrking – mistet musene minnene sine fullstendig. Så det er ikke bare fraværet av aktivitet som betyr noe. Det skjer noe annet.

Den virkelige oppdagelsen

Ved hjelp av en avansert bildeteknikk kalt CLEM (korrelativ lys- og elektronmikroskopi), zoomet teamet inn og oppdaget noe fascinerende. Mens synapser ble eliminert overalt, hadde de som overlevde et bestemt mønster. De var organisert i klynger mellom engramceller – de faktiske hjernecellene som holder på spesifikke minner.

Med andre ord: det var ikke størrelsen eller styrken til enkeltsynapser som avgjorde hukommelsesbevaring. Det var om de var en del av en spesifikk klyngetilkobling.

"Dette tyder på at for langvarig hukommelse er det bare bestemte synapseklynger som betyr noe – resten kan være overflødig," forklarte Kazumasa Tanaka, studiements seniorforfatter.

Hva betyr dette?

Tenk på hva dette innebærer. Minnene dine er ikke lagret i noe borg av supersterke forbindelser. De er mer som... en by med backup-systemer. Så lenge de riktige nabolagene overlever – selv om alt rundt brenner ned – lever byen videre.

Dette gir faktisk evolusjonær mening. Hibernerende dyr måtte overleve massiv synaptisk beskjæring for å komme gjennom vinteren. Hvis minner krevde at hver eneste forbindelse forble intakt, ville hibernasjon vært katastrofalt for hukommelsen. Men evolusjonen fant en løsning: klyng viktige ting så de kan motstå reset.

Hva med oss mennesker?

For det første kan dette forklare hvorfor hukommelsen vår er mer motstandsdyktig enn vi til tider gir den cred for. Det åpner også fascinerende spørsmål om aldrende hjerner, Alzheimer, og hva som egentlig får et minne til å vare i tiår.

Forskerne planlegger å undersøke disse klyngene dypere – manipulere dem og se nøyaktig hva som skjer med hukommelsen. For hvis disse synaptiske klyngene er "motorene til vår selvidentitet" som Tanaka uttrykker det, føles det ganske viktig å forstå dem.

I mellomtiden sitter jeg her og undrer meg over at et sted i hjernen din akkurat nå, er det klyngede forbindelser som holder på alt du er – ferdighetene dine, erfaringene dine, følelsen av selv – og de er sannsynligvis mer robuste enn du noen gang har forestilt deg.

Ganske kult, ikke sant?

Kilde: Popular Mechanics