Większość studentów zna to uczucie, gdy musi zarwać noc, by przygotować się do egzaminu. Liczne badania naukowe wykazały, że brak snu źle wpływa na pamięć, zwłaszcza wtedy, gdy konieczne jest uporządkowanie informacji. Dlatego właśnie wielu ekspertów sugeruje, by przed ważnymi egzaminami po prostu się wysypiać, a nie “zakuwać” do oporu.
Czytaj też: Orzechy włoskie ratunkiem dla zestresowanych studentów. Pomogą przetrwać sesję
Zespół uczonych z Uniwersytetu w Groningen pod kierunkiem prof. Robberta Havekesa odkrył, że to, czego uczymy się podczas braku snu wcale nie musi być utracone. Po prostu trudniej nam sobie to przypomnieć. Jest sposób, by tę “ukrytą wiedzę” odzyskać. Wystarczy użyć optogenetyki i roflumilast, popularny lek na astmę. Szczegóły opublikowano w czasopiśmie Current Biology.
Prof. Robbert Havekes mówi:
Wcześniej skupialiśmy się na znalezieniu sposobów na wsparcie procesów pamięciowych podczas deprywacji snu. Teraz postanowiliśmy sprawdzić coś innego – czy informacje zdobywane zamiast snu faktycznie nie są przyswajane, czy po prostu trudne w odzyskaniu. Deprywacja snu osłabia procesy pamięciowe, ale każdy student wie, że odpowiedź, która wymknęła się im podczas egzaminu, może wyskoczyć kilka godzin po nim. W takim przypadku informacja była w rzeczywistości przechowywana w mózgu, ale po prostu trudno było ją znaleźć.
Jak odzyskać wspomnienia?
Zespół prof. Havekesa sięgnął po optogenetykę, czyli technikę polegająca na kontrolowaniu aktywności neuronów za pomocą światła. Uzyskuje się to poprzez wprowadzenie do komórek nerwowych sekwencji genu kodującego światłoczułe białko z rodziny opsyn, np. opsyny ChR2 lub VChrR1. Są one produkowane selektywnie w neuronach podczas procesów uczenia. Dzięki temu możliwe było przywołanie konkretnego doświadczenia poprzez świecenie światłem na komórki. Naukowcy skupili się na neuronach w hipokampie – obszarze mózgu, gdzie są przechowywane informacje przestrzenne i wiedza encyklopedyczna.
Zmodyfikowane genetycznie myszy miały za zadanie nauczyć się lokalizacji poszczególnych obiektów – proces ten w dużym stopniu wykorzystuje neurony występujące w hipokampie. Kilka dni później zlecono im to samo zadanie, ale z jednym obiektem przeniesionym w nowe miejsce. Zwierzęta, które nie spały na kilka godzin przed pierwszą sesją, nie wykryły żadnej zmiany przestrzennej. To potwierdza, że nie były sobie w stanie przypomnieć oryginalnej lokalizacji przedmiotów.
Prof. Robbert Havekes dodaje:
Jednak kiedy ponownie wprowadziliśmy je do zadania po reaktywacji neuronów hipokampa, które początkowo przechowywały te informacje za pomocą światła, z powodzeniem pamiętały oryginalne lokalizacje. To pokazuje, że informacje były przechowywane w hipokampie podczas deprywacji snu, ale nie mogły być odzyskane bez stymulacji.
Co ciekawe, na reaktywację szlaku molekularnego wpływa roflumilast, lek stosowany u pacjentów z astmą lub obturacyjną chorobą płuc. Preparat stymulował u gryzoni pamięć w niemal równym stopniu co optogenetyka. Odkrycia te otwierają drogę do sprawdzenia, czy roflumilast można zastosować do przywrócenia dostępu do “utraconych” wspomnień u ludzi.
Czytaj też: To tutaj skrywa się pamięć. Hipokamp w końcu odkrywa swoje tajemnice
Prof. Robbert Havekes podsumowuje:
Być może będzie można stymulować dostępność pamięci u ludzi z problemami wywołanymi wiekiem lub wczesnym stadium choroby Alzheimera za pomocą roflumilastu. I być może moglibyśmy reaktywować określone wspomnienia, aby stały się ponownie możliwe do odzyskania, jak to z powodzeniem zrobiliśmy u myszy. Jeśli neurony badanej osoby będą stymulowane lekiem podczas próby “ponownego przeżycia” wspomnienia lub powtórzenia informacji do egzaminu, informacje te mogą być mocniej utrwalone w mózgu. Na razie to wszystko jedynie spekulacje.