Hjernen nulstiller sig selv – men husk det alligevel

Okay, der er altså noget, jeg virkelig er nødt til at fortælle dig om. Noget der fik mig til at sige "vent, hvad?!" højt, mens jeg sad og læste.

Vi går rundt og tror, at vores minder bliver gemt i styrken af hjernens forbindelser. Du kender udtrykket "neuroner, der fyrer sammen, forbinder sig"? Det er grundidéen bag long-term potentiation – jo mere du bruger en hjernevej, jo stærkere bliver den. Forskere har længe troet, at vores minder lever i disse robuste synaptiske forbindelser. Tænk på det som din yndlingssti i skoven – den bliver mere slidt, jo mere du går på den.

Logisk nok, ikke?

Men hold nu fast.

Dvale som eksperiment

Forskere fra Okinawa Institute of Science and Technology besluttede sig for at udfordre denne antagelse ved hjælp af noget uventet: dyr i dvale.

Hvorfor dvale? Fordi når dyr går i dvale, sker der noget dramatisk i hjernen. Neuronal aktivitet falder drastisk, og det interessante er, at nogle af de synaptiske forbindelser rent faktisk forsvinder. Dendritter (de små strukturer hvor synapser dannes) skrumper eller forsvinder helt. Det er som om naturen periodisk nulstiller hjernen.

Så forskerne stillede et genialt spørgsmål: Hvis du lærer en mus en færdighed, sætter den i dvale og ser de fleste af dens synapser forsvinde... kan musen stadig huske, hvad den lærte?

Eksperimentet

De trænede mus til at finde sukkerpiller i en labyrint – simple men specifikke opgaver. Derefter fremkaldte de kunstig dvale i to dage. I løbet af denne tid faldt hjerneaktiviteten med cirka 70%, og synapser gik tabt tilfældigt, uanset deres størrelse eller styrke.

Musene vågnede.

Og de huskede.

"Det var forbløffende," sagde Yu-Ju Lin, førsteforfatteren. "Logisk set, hvis alle vores engram-synapser var essentielle for hukommelsesbevarelse som traditionelt antaget, burde hukommelsen være massivt forværret."

Men det gjorde den ikke.

Her kommer det virkelig interessante: Da de lavede en lidt anden version af eksperimentet – holdt musene under bedøvelse men blokerede synaptisk forstærkning – mistede de fuldstændig deres hukommelse. Så det er ikke bare fraværet af aktivitet, der betyder noget. Der er noget andet på spil.

Den virkelige opdagelse

Ved hjælp af en avanceret billedteknik kaldet CLEM (korrelativ lys- og elektronmikroskopi) zogede holdet ind og opdagede noget fascinerende. Mens synapser blev elimineret til højre og venstre, havde de overlevende en bestemt struktur. De var organiseret i klynger mellem engram-celler – de faktiske hjerneceller, der holder på specifikke minder.

Med andre ord: Det var ikke størrelsen eller styrken af individuelle synapser, der afgjorde hukommelsesbevarelse. Det var, om de var en del af et specifikt klynget netværk.

"Dette tyder på, at for langtidshukommelse er det kun bestemte klynger af synapser, der betyder noget – resten kan være erstattelige," forklarede Kazumasa Tanaka, studiets senior forfatter.

En by med backup-systemer

Tænk over, hvad det betyder. Dine minder er ikke gemt i en fæstning af super-stærke forbindelser. De er mere som... en by med backup-systemer. Så længe de rigtige kvarterer overlever – selv hvis alt omkring dem brænder ned – lever byen videre.

Dette giver faktisk evolutionær mening, når man tænker over det. Dyr i dvale var nødt til at overleve massiv synaptisk beskæring for at komme gennem vinteren. Hvis minder krævede, at hver eneste forbindelse forblev intakt, ville dvale være katastrofalt for hukommelsen. Men evolutionen fandt en løsning: klyng de vigtige ting, så de kan modstå nulstillingen.

Hvad betyder det for os mennesker?

For det første kan det forklare, hvorfor vores hukommelse er mere robust, end vi nogle gange giver den kredit for. Det åbner også fascinerende spørgsmål om aldring, Alzheimers, og hvad der præcis får et minde til at blive hængende i årtier.

Forskerne planlægger nu at dykke dybere ned i disse klynger – manipulere dem og se præcis, hvad der sker med hukommelsen. For hvis disse synaptiske klynger er "motorerne bag vores selvidentitet", som Tanaka udtrykker det, føles det ret vigtigt at forstå dem.

I mellemtiden sidder jeg her og undrer mig over, at der et sted i din hjerne lige nu er klyngede forbindelser, der holder på alt du er – dine færdigheder, dine oplevelser, din fornemmelse af dig selv – og de er sandsynligvis mere modstandsdygtige, end du nogensinde har forestillet dig.

Ret cool, ikke?

Kilde: Popular Mechanics
https://www.popularmechanics.com/science/animals/a73608540/hibernation-memory