Erkenntnisse aus der Gehirn Speicher kann Aufschluss darüber geben , wie neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und Epilepsie zu heilen

Bestätigt, was neurocomputational Theoretiker haben lange vermutet , Forscher an der Würde Gesundheit Barrow Neurological Institute in Phoenix, Arizona . Und University of California, San Diego School of Medicine berichten, dass das menschliche Gehirn sperrt episodische Erinnerungen im Hippocampus , begehen jede Erinnerung zu einer deutlichen verteilten Fraktion von einzelnen Zellen .

Die Ergebnisse, die in der Early Edition von PNAS , weiter beleuchten die neuronalen Grundlagen des menschlichen Gedächtnisses und kann schließlich Aufschluss über neue Behandlungsmethoden für Krankheiten und Zustände, die sich negativ auf sie , wie Alzheimer-Krankheit und Epilepsie .

" Um wirklich zu verstehen , wie das Gehirn stellt Speicher , müssen wir verstehen, wie Speicher wird durch den Grundrecheneinheitendes Gehirns repräsentiert - einzelnen Neuronen - und ihre Netzwerke ", sagte Peter N. Steinmetz, MD, PhD, Programmdirektor des neuroengineering in Barrow und leitende Autor der Studie. " Die Kenntnis des Mechanismus der Speicherregalist ein wichtiger Schritt für das Verständnis , wie eine bessere Behandlung der Demenzerkrankungen, die unsere wachsende ältere Bevölkerung . "

Steinmetz, mit der Erstautorin John T. Wixted , PhD, Professor für Psychologie, Larry R. Squire, PhD, Professor in den Abteilungen Neurowissenschaften , Psychiatrie und Psychologie , die beide an der UC San Diego, und Kollegen , bewertet neun Patienten mit Epilepsie , deren Gehirne hatten mit Elektroden , um Anfälle zu überwachen implantiert. Die Überwachung Registriert auf der Ebene der einzelnen Neuronen .


Dies ist eine menschliche Neuronen zeigt Aktin Bildung in Reaktion auf Stimulation.
Bildnachweis: Michael A. Colicos , UC San Diego

Die Patienten gespeichert eine Liste von Wörtern auf einem Computerbildschirm , dann betrachtet eine zweite , längere Liste , die diese Wörter und andere enthalten . Sie wurden gebeten, Worte, die sie zuvor gesehen hatte, zu identifizieren und zu zeigen, wie gut sie sie in Erinnerung hatte. Der beobachtete Unterschied in der Zell- Aktivität zwischen Brenn Wörter auf der ersten Liste zu sehen , und diejenigen, die nicht auf der Liste deutlich, dass Zellen im Hippocampus wurden die Patienten " Erinnerungen an die Worte, die .

Die Forscher fanden heraus , dass zuletzt angezeigten Worte in einer verteilten Weise im gesamten Hippocampus gespeichert, wobei eine kleine Fraktion von Zellen , etwa 2 Prozent , der Reaktion auf einem Wort und einem kleinen Bruchteil ausgedrückt etwa 3 Prozent , was eine starke Änderung der Brenn in diesen Zellen.

" Intuitiv könnte man erwarten, zu finden , dass jedes Neuron, das an einem Element aus der Liste antwortet auch auf die anderen Elemente aus der Liste zu reagieren , aber unsere Ergebnisse sah nicht so etwas. Das Erstaunliche an dieser eingängig Erkenntnisse ist, dass sie nicht mehr im Einklang mit dem, was einfluss neurocomputational Theoretiker vor langer Zeit vorhergesagt, muss wahr sein ", sagte Wixted .

Obwohl nur ein kleiner Teil der Zellen kodiert letzten Speicher für jeden ein Wort , sagte der Wissenschaftler die absolute Zahl der Zellen Codierung Speicher für jedes Wort war groß dennoch - in der Größenordnung von Hunderttausenden wenigstens . Damit ist der Verlust von einer Zelle , sie erwähnt, hätte nur geringfügige Auswirkungen auf die Fähigkeit einer Person , um bestimmte Wörter vor kurzem gesehen erinnern.

Letztlich , so die Wissenschaftler ihr Ziel ist es zu verstehen, wie das menschliche Gehirn Form und stellt Erinnerungen an Orte und Dinge im Alltag , die Zellen beteiligt sind und wie diese Zellen, die durch Krankheit und Krankheit betroffen sind. Die Forscher als nächstes versuchen, festzustellen, ob ähnliche Codierung wird in Erinnerung an Bilder von Menschen und Sehenswürdigkeiten und wie Hippocampus- Zellen , die Gedächtnis beteiligt sind bei Patienten mit schweren Formen von Epilepsie betroffen.