Η κατανόηση της μνήμης μας είχε μέχρι τώρα ένα απλοποιημένο μοντέλο: είτε αποθηκεύουμε πληροφορίες είτε τις διαγράφουμε. Ωστόσο, μια νέα έρευνα από το Skoler Horbach Family Laboratory of Neural Dynamics and Cognition, υπό την διεύθυνση της Priya Rajasethupathy, αποκαλύπτει μια πιο περίπλοκη πραγματικότητα. Οι μακροχρόνιες αναμνήσεις, φαίνεται, δεν εδράζονται σε έναν μόνο βιολογικό μηχανισμό, αλλά σε μια σειρά διεργασιών που οι επιστήμονες περιγράφουν ως αλυσίδα μοριακών χρονομέτρων. Αυτοί οι χρονοδιακόπτες λειτουργούν συνδυαστικά σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, αποφασίζοντας ποιες εμπειρίες θα παραμείνουν και ποιες θα χαθούν.
Στις προηγούμενες δεκαετίες, η κυρίαρχη θεωρία υπογράμμιζε τη σημασία του ιππόκαμπου και του φλοιού στην κατηγοριοποίηση και αποθήκευση των εμπειριών. Οι αναμνήσεις δημιουργούνται εκεί, και αργότερα στερεώνονται στο μακροχρόνιο αποθηκευτικό μας σύστημα. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση δεν πίστευε ότι υπήρχε περιστασιακή σύνδεση ανάμεσα στις μακροχρόνιες αναμνήσεις και στη διάρκεια τους. Πώς μπορεί ορισμένες μνήμες να επιβιώνουν για χρόνια, ενώ άλλες ξεχνιούνται μέσα σε λίγες ημέρες;
Το 2023, μια σημαντική ανακάλυψη αποκάλυψε τον ρόλο του θαλάμου στην «συγκέντρωση» των εμπειριών και στην επακόλουθη μεταφορά τους προς τον φλοιό. Αυτή η νέα εργασία προχωρά ακόμη παραπέρα, χαρτογραφώντας με λεπτομέρεια τον μηχανισμό ενεργοποίησης διαφορετικών γονιδίων σε διαδοχικά στάδια για τη διατήρηση ή την απώλεια μνημών.
Μέσα από μια πρωτοποριακή πείραμα με ποντίκια που βρίσκονταν σε περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας, οι ερευνητές μπορούσαν να παρακολουθήσουν τη διάρκεια των αναμνήσεων και την ποικιλία των γονιδίων που ενεργοποιούνταν. Αυτό τους οδήγησε στην ανακάλυψη ότι η διάρκεια της μνήμης παρουσίαζε σημαντικές διαφορές μεταξύ των ζώων αυτών, γεγονός που τους ενέπνευσε να ερευνήσουν ποιες μοριακές υπογραφές σχετίζονταν με τις πιο ανθεκτικές αναμνήσεις.
Για να ανακαλύψουν τις πραγματικές αιτίες διατήρησης της μνήμης, η ερευνητική ομάδα αξιοποίησε μια ειδικά σχεδιασμένη πλατφόρμα CRISPR, δημιουργημένη από την Celine Chen. Μέσω αυτής, απενεργοποίησαν γονίδια σε επιλεγμένες περιοχές του εγκεφάλου. Τα αποτελέσματα ήταν αποκαλυπτικά: όταν κατέστρεφαν συγκεκριμένα γονίδια, η διάρκεια των αναμνήσεων μειωνόταν δραματικά. Αξιοσημείωτο ήταν ότι κάθε μόριο συνδέθηκε με διαφορετικά χρονικά στάδια – κάποια επηρέαζαν τις πρώτες μέρες μιας μνήμης, άλλα τις εβδομάδες που ακολουθούν, ενώ ορισμένα εξασφάλιζαν τη μακροχρόνια διατήρησή τους.
Δημιουργήθηκε έτσι ένα μοντέλο τριών φάσεων, που λειτουργεί σαν γραμμική σκυτάλη. Αρχικά, μετά τη δημιουργία της μνήμης στον ιππόκαμπο, ενεργοποιείται η Camta1, η οποία σταθεροποιεί το αποτύπωμα. Στην επόμενη φάση, η Tc4 συμβάλλει στη συνοχή των νευρικών κυττάρων, παρέχοντας υποστήριξη στο σχηματισθέν δίκτυο. Το τελικό στάδιο περιλαμβάνει την Ash1l, που διαχειρίζεται πιο πολύπλοκες επεξεργασίες, αναδιαμορφώνοντας τη χρωματίνη ώστε η μνήμη να παραμείνει προσβάσιμη σε βάθος χρόνου. Αυτή η διαδικασία δεν είναι εγγυημένη, καθώς εάν κάτι διαταραχθεί, η μνήμη κινδυνεύει να φθίνει.
Η Rajasethupathy παρουσιάζει τη μνήμη ως μια πολύπλοκη διαδικασία που «χτίζεται» μέσα από μια «ορχήστρα» ξεχωριστών διαδικασιών που λειτουργούν σε συνδυασμό σε πολλές περιοχές του εγκεφάλου. Αυτή η νέα κατανόηση επαναστατεί στα δεδομένα που γνωρίζαμε για τις μακροχρόνιες αναμνήσεις και ανοίγει νέους ορίζοντες για την κατανόηση παθήσεων που σχετίζονται με την απώλεια μνήμης. Με μία καλύτερη κατανόηση των μοριακών χρονοδιακοπτών, μπορεί κάποια μέρα να καταφέρουμε να τους ενισχύσουμε όταν οι αναμνήσεις μας αρχίζουν να ξεθωριάζουν.
