O paměti
„Paměť je naším jediným bohatstvím. Teprve přijdeme‑li o ni, stanou se z nás skuteční žebráci.“ To napsal J‑E. D. Esquirol (1771–1840). Všiml si ztráty paměti v průběhu demence.
Mozek zevní ani svůj vnitřní svět, což je jeho vlastní svět, a k tomu svět těla, v němž je, nefotografuje. Přechodné nebo trvalejší záznamy jejich proměn ukládá jako neuronální reprezentace. V mikrometrové a mikrosekundové úrovni analýzy je lze chápat jako časoprostorově uspořádanou aktivitu bilionů synapsí v různých konektomech.
Konektomy jsou neuronální sítě velkého rozsahu. V lidském mozku jich je řada desítek. Pojem „center“ neurovědy opustily. „Centra“ jsou uzly v sítích.
Platí: jeden konektom vždy zpracovává větší počet problémů, jeden problém je vždy zpracováván větším počtem konektomů. Všechny podoby paměti jsou neuronální reprezentace v různých konektomech.
V lidském mozku je 84 miliard neuronů. Počet jejich druhů znám dobře není, záleží na tom, jak se určují. Počet synapsí, kontaktů, v nichž si neurony vyměňují informace, je odhadován na 10–100 trilionů. Část je evoluční dědictví, přicházíme s nimi na svět. Další část tvoří všechny vlivy vnitřního a zevního prostředí. Nové synapse vznikají během desítek sekund. Platí pro ně Hebbovo pravidlo (1949): fire together, wire together. Aktivní synapse udrží spojení, málo aktivní zanikají, někdy se svými neurony. Mozek se tímto způsobem trvale dostavuje a přestavuje. Kromě toho, že náš mozek je nejsložitější struktura ve známém vesmíru, je i ve značné míře nejplastičtější. Díky četbě tohoto vyprávění užíváte a tvoříte miliardy přechodných a „trvalých“ synapsí v mnoha místech mozku. Kvantita a kvalita jejich činnosti umožní vybavit si přečtené informace v různém rozsahu a hloubce v různém časovém odstupu.
Paměť není jednotný systém
Jednoduchá klasifikace rozlišuje vědomou, krátkodobou pracovní paměť, vědomou dlouhodobou paměť pro fakta, sémantickou, a pro události, epizodickou. Kromě nich existuje řada nevědomých pamětí, například paměť pro dovednosti čili procedurální, dále priming, což je nevědomá paměť usnadňující učení, poté klasické pavlovovské podmiňování, jehož mechanismus je složitější, než si lidé myslí, a podmiňování emoční.
Každý typ paměti je projevem činnosti konektomu, jenž má zúžený profil. Poškození zúženého profilu vede k poškození nebo výpadku příslušné paměťové funkce. Po této stránce se na desítky let stal neurovědeckou celebritou pacient H. M. (Henry G. Molaison, 1926–2008), jemuž byly r. 1953 pro neléčitelnou epilepsii odňaty vnitřní části obou spánkových laloků včetně amygdal a hipokampů. Po operaci se četnost záchvatů snížila, ale objevila se charakteristická porucha paměti, později pojmenovaná hipokampální amnézie. Trvalo totiž dlouho, než se prokázalo, že klíčem k pochopení je narušený hipokampus. Lidé, kteří mají poškozenou tuto oblast oboustranně, si události do poškození pamatují poměrně dobře, ale nové záznamy si pamatují asi minutu. Mají tedy prográdní amnézii, epizodickou i sémantickou. Pracovní i procedurální paměť mají zachovanou, ale nevybaví si, že se naučili novou dovednost. Nechtěná lékařská katastrofa spustila moderní výzkum lidské paměti.
Emoční podmiňování
Emoční podmiňování je součástí stylu vazby mezi matkou a nejmenšími dětmi. Mezi bezpečným, vyhýbavým, úzkostným a dezorganizovaným stylem vazby jsou základní rozdíly. Styl vazby lidi svým způsobem citově a sociálně napíše na celý život. Lze předpokládat, že jde o výsledek neuroplasticity systémů odpovídajících za činnost celku, jemuž se obrazně říká sociální mozek. Pravděpodobně jde o druh imprintingu, podobně jako v průběhu vývoje řeči a jazyka. Jestliže se na malé děti v rozmezí několika let nemluví, mluvit se již nikdy nenaučí.
Bezpečný, vyhýbavý, úzkostný a dezorganizovaný styl vazby si díky nevědomé emoční paměti odnášíme do dospělosti. Díky stylu vazby se citové a sociální vztahy v dospělosti pohybují podle dvou os: úzkost a vyhýbavost. Míra obou může být vysoká nebo nízká. Tím pádem vznikají čtyři možnosti. Před šedesáti lety, kdy se s experimentem Mary Ainsworthové, jehož výsledek diagnostikoval styl vazby, začalo, byl podíl dětí s bezpečnou vazbou asi dvoutřetinový. Pravděpodobnost, že se potkají dva lidé s bezpečnou vazbou, tehdy byla asi třetinová. V současné době je podíl dětí s bezpečnou vazbou pod 50 procent. Pravděpodobnost, že člověk s bezpečnou vazbou potká coby životního partnera druhého jedince s touž vazbou, je tedy asi čtvrtinová. Vztahy lidí s vyhýbavým, úzkostným a dezorganizovaným stylem vazby jsou méně stabilní, než jsou vztahy lidí s bezpečnou vazbou, ve vyšší míře je ohrožují duševní poruchy a onemocnění, například deprese.
Jak se hledá engram?
Engram je obecné označení všech změn stavby a činnosti nervové tkáně, které jsou nositelkami paměťové stopy.
CREB je buněčný transkripční faktor. Reguluje přepis řady genů. V roce 2009 byl ve dvou laboratořích zjištěn význam CREB pro tvorbu engramu.
Amygdala je nakupení šedé hmoty pod kůrou pólu spánkových laloků. U pokusných myšek stejně jako u lidí začnou některé její neurony vydávat zvýšené množství vzruchů, jakmile se myška učí a později si vybavuje strach podmíněný spojením zvukového signálu a bolestivého ovlivnění packy. V těchto neuronech bylo vyšší množství CREB. Jakmile se podařilo vyřadit neurony s vyšším množstvím CREB, myšky na svůj strach zapomněly.
Klíčovým uzlem paměťového konektomu je hipokampus, vývojově stará nejvnitřnější část dolního spánkového laloku. Starým anatomům připomínala na řezu v čelní rovině mořského koníka. Neurony v hipokampu lze geneticky pozměnit tak, že v průběhu aktivity tvoří i protein citlivý na světlo.
Myška dostane elektrický šok do packy, aktivuje v hipokampu neurony a ty jsou označeny. Paprsek modrého laseru osloví označené neurony, které začnou vydávat impulsy. Myška si vybaví záznam. V následné studii byly myšky umístěny do nové klece, dostaly šok do packy, přičemž byly současně reaktivovány neurony, které tvořily záznam „bezpečné“ klece. Následně byly myšky do bezpečné klece vráceny. Pohybově „zmrzly“, takže strach mylně spojily s bezpečnou klecí.
Funkční magnetická rezonance (fMR)
Zobrazuje oblasti aktivity v různých částech mozku. Statistická metoda, které se obrazně říká dekódování mozku, umožňuje užít data získaná fMR k tvorbě neuronálních vzorců, které odpovídají konkrétní myšlence nebo zkušenosti. Pokusné osoby si prohlížely tváře slavných lidí, míst a běžné předměty. Počítačový program identifikoval vzorce neuronální aktivity, které odpovídaly jednotlivým kategoriím. V další části experimentu si pokusné osoby vybavovaly jednotlivé položky. Neuronální „otisky prstů“ se znovu objevovaly pár sekund před každou odpovědí. Například předtím, než lidé pojmenovali celebritu, se objevily „neuronální otisky prstů odpovídající celebritě“, včetně aktivity oblasti mozkové kůry, která zpracovává tvářové podněty.
Jestliže lidé sledovali různé scény, vzorce jejich neuronální aktivity je rozlišovaly. Stejné vzorce se objevovaly v blízkosti hipokampu v zadní vnitřní mozkové kůře, jakmile si lidé vybavovali stejnou scénu, a to i v případě, že stejnou scénu popisovali odlišně. Podobné paměťové otisky prstů se objevovaly dokonce u lidí, kteří scénu sami nepozorovali, ale slyšeli o ní.
Mozek v průběhu krátké doby paměťové záznamy reorganizuje. Dobrovolníci se dívali na 128 objektů. Každý z nich byl v páru s jednou ze čtyř scén. Scéna, na které bylo vidět pobřeží, se objevila společně se džbánem, městská krajina byla spjata s deštníkem. Každý objekt se objevil s jednou scénou, ale stejná scéna se objevovala s mnoha různými objekty.
Pokusné osoby nejprve uváděly objekty do vztahu s jejich odpovídající scénou. Každý objekt vyvolal v mozku své „otisky prstů“. O týdne později byly příslušné neuronální „otisky prstů“ podobnější jeden druhému, jestliže šlo o objekty ve vztahu ke stejné scéně.
Významné je, že pokusné myši i lidé mají sklon provázat dva paměťové záznamy události, které se odehrály krátce po sobě. Jestliže se naučí myška mít strach díky elektrošoku do packy, má ho i v kleci, kde byla o několik hodin dříve. Neurony kódující jeden paměťový záznam lze totiž snadněji excitovat ještě pět hodin po proběhlém učení. V tomto období se tedy mohou vytvořit záznamy, které se překrývají – neboli falešné vzpomínky.
Zdroj: MT