Engram (neuropsykologi)

För annan användning, se Engram .

Ett engram är en enhet av kognitiv information intryckt i en fysisk substans, teoretiserad att vara det sätt på vilket minnen lagras som biofysiska eller biokemiska förändringar i hjärnan eller annan biologisk vävnad, som svar på yttre stimuli.

Att demonstrera förekomsten av, och den exakta mekanismen och platsen för, neurologiskt definierade engram har varit ett fokus för ihållande forskning i många decennier.

Historia

Termen "engram" myntades av minnesforskaren Richard Semon med hänvisning till det fysiska substratet för minnet i organismen. Semon varnade dock: "Hos djur, under evolutionsprocessen, har ett organiskt system - nervsystemet - blivit specialiserat för mottagning och överföring av stimuli. Inget monopol på denna funktion av nervsystemet kan dock härledas från detta specialisering, inte ens i dess högsta evolutionstillstånd, som i människan." En av de första satsningarna på att identifiera platsen för ett minne i hjärnan gjordes av Karl S. Lashley som tog bort delar av hjärnan hos gnagare. I Lashleys experiment tränades råttor att springa genom en labyrint och sedan avlägsnades vävnad från deras hjärnbark . Att öka mängden borttagen vävnad ökade försämringen av minnet, men mer anmärkningsvärt där vävnaden togs bort. Hans sökning visade sig därför misslyckas, och hans slutsats – att minnet är diffust fördelat i hjärnan – fick stor inflytande. Men idag inser vi att minnet inte är helt utan bara till stor del fördelat i hjärnan; detta tillsammans med dess dynamiska natur gör engram utmanande att identifiera med traditionella vetenskapliga metoder.

Senare sökte Richard F. Thompson engrammet i lillhjärnan , snarare än hjärnbarken. Han använde klassisk konditionering av ögonlocksresponsen hos kaniner på jakt efter engram. Han blåste luft på hornhinnan i ögat och parade ihop den med en ton. Efter ett antal erfarenheter av att associera det med en ton, blev kaninerna konditionerade att blinka när de hörde tonen även utan ett bloss. En region som Thompsons grupp studerade var lateral interpositus nucleus (LIP). När den avaktiverades kemiskt försvann den betingade responsen; när de återaktiverades, svarade de igen, vilket visade att LIP är ett nyckelelement i engrammet för detta svar. Detta tillvägagångssätt, inriktat på lillhjärnan, även om det är framgångsrikt, undersöker endast grundläggande, automatiska svar, som praktiskt taget alla djur har. Emellertid finns engram av specifika typer av minne i de delsystem som förmedlar den inlärningsprocessen och som sådana är endast engrams av enkel konditionering associerade med LIP men inte, till exempel, engrams av semantiskt minne .

Översikt

Neurovetenskapen erkänner förekomsten av många typer av minne och deras fysiska placering i hjärnan kommer sannolikt att vara beroende av respektive system som förmedlar kodningen av detta minne. Sådana hjärndelar som lillhjärnan , striatum , hjärnbarken , hippocampus och amygdala tros spela en viktig roll i minnet. Till exempel tros hippocampus vara inblandad i rumsligt och deklarativt minne , såväl som att konsolidera korttidsminnet till långtidsminnet.

Studier har visat att deklarativa minnen rör sig mellan det limbiska systemet, djupt inne i hjärnan, och de yttre, kortikala regionerna. Dessa skiljer sig från mekanismerna i den mer primitiva lillhjärnan, som dominerar i det blinkande svaret och tar emot inmatning av auditiv information direkt. Den behöver inte "nå ut" till andra hjärnstrukturer för att få hjälp med att bilda några minnen av enkel association.

En MIT-studie fann att beteende baserat på kognition på hög nivå, såsom uttryck av ett specifikt minne, kan genereras hos ett däggdjur genom mycket specifik fysisk aktivering av en specifik liten delpopulation av hjärnceller. Genom att återaktivera dessa celler med fysiska medel i möss, som att lysa ljus på neuroner som påverkas av optogenetik , verkar ett långsiktigt rädslorelaterat minne återkallas.

En annan studie använde optogenetik och kemogenetik för att kontrollera neuronal aktivitet hos djur som kodar för och återkallar minnet av ett rumsligt sammanhang för att undersöka hur hjärnan bestämmer livslängden för minnen. Resultaten som forskarna hittat har definierat en roll för specifika hippocampala hämmande celler ( somatostatin- uttryckande celler) för att begränsa antalet neuroner som är involverade i lagringen av rumslig information och begränsa varaktigheten av det associerade minnet.

Under 2016 fann en MIT-studie att minnesförlust i tidiga stadier av Alzheimers sjukdom kunde vändas genom att stärka specifika minnes-engram-cellförbindelser i hjärnan hos Alzheimer-musmodeller.

Se även

Vidare läsning

Scholia har en profil för engram (Q175168) .
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Engram_(neuropsychology)&oldid=1124814387 "