Synapses hupitisha ishara za umeme. Svitlana Pavliuk

Wakati wa wiki za kwanza za mwaka mpya, maazimio mara nyingi huambatana na majaribio ya kujifunza tabia mpya zinazoboresha afya. Tunatumahi kuwa tabia mbaya za zamani zitatoweka na tabia mpya za kiafya zitakuwa za moja kwa moja.

Lakini je! Ubongo wetu unaweza kuchapishwa upya ili kuhakikisha kuwa tabia mpya ya afya inaweza kujifunza na kubaki?

Kujifunza kwa Waebrania

Mnamo 1949, mwanasaikolojia wa Canada Donald Heb ilipendekeza nadharia ya ujifunzaji wa Waebrania kuelezea jinsi kazi ya kujifunza inabadilishwa kuwa kumbukumbu ya muda mrefu. Kwa njia hii, tabia nzuri huhifadhiwa kiatomati baada ya kurudia kurudia.

Kujifunza na kumbukumbu ni matokeo ya jinsi seli zetu za ubongo (neurons) zinavyowasiliana. Tunapojifunza, neuroni huwasiliana kupitia usambazaji wa Masi ambayo hupita kwenye sinepsi zinazozalisha mzunguko wa kumbukumbu. Inayojulikana kama uwezekano wa muda mrefu (LTP), mara nyingi kazi ya kujifunza inarudiwa, mara nyingi maambukizi yanaendelea na mzunguko wa kumbukumbu unakuwa na nguvu. Ni uwezo huu wa kipekee wa neurons kuunda na kuimarisha unganisho la synaptic kwa uanzishaji mara kwa mara ambao unasababisha ujifunzaji wa Waebrania.

Kumbukumbu na kiboko

Kuelewa ubongo kunahitaji uchunguzi kupitia njia tofauti na kutoka kwa utaalam anuwai. Shamba la neuroscience ya utambuzi mwanzoni ilitengenezwa kupitia idadi ndogo ya waanzilishi. Miundo na uchunguzi wao wa majaribio ulisababisha msingi wa jinsi tunavyoelewa ujifunzaji na kumbukumbu leo.

Michango ya Donald Hebb katika Chuo Kikuu cha McGill bado ni nguvu ya kuelezea kumbukumbu. Chini ya usimamizi wake, mtaalam wa neva Brenda Milner alisoma mgonjwa aliye na kumbukumbu ya kuharibika kufuatia lobectomy. Masomo zaidi na neurosurgeon Wilder Penfield ilimwezesha Milner kupanua masomo yake ya kumbukumbu na ujifunzaji kwa wagonjwa kufuatia upasuaji wa ubongo.

Ufanisi wa Milner ulitokea wakati wa kusoma mgonjwa ambaye alikuwa ameondolewa kwa kiboko pande zote mbili za ubongo zinazoongoza kwa amnesia. Aligundua kuwa mgonjwa bado anaweza kujifunza kazi mpya lakini hakuweza kuzihamishia kwenye kumbukumbu ya muda mrefu. Kwa njia hii, hippocampus ilitambuliwa kama tovuti inayohitajika kwa uhamishaji wa kumbukumbu ya muda mfupi hadi kumbukumbu ya muda mrefu ambapo ujifunzaji wa Waebrania hufanyika.

Mnamo 2014, akiwa na umri wa miaka 95, Milner alishinda tuzo ya Tuzo ya Kavli ya Norway katika sayansi ya neva kwa ugunduzi wake wa 1957 juu ya umuhimu wa hippocampus kwenye kumbukumbu.

Pia alizawadiwa na Kavli mnamo 2014 alikuwa mwanasayansi wa neva John O'Keefe, ambaye aligundua kuwa kiboko pia alikuwa na weka seli ili kuunda ramani ya utambuzi kutuwezesha kwenda kutoka eneo moja hadi lingine kupitia kumbukumbu yetu. O'Keefe pia alipokea Tuzo ya Nobel ya dawa.

Uanzishaji huo wa mara kwa mara wa neva katika kiboko husababishwa na kumbukumbu ilifunuliwa na mtaalam wa neva Tim Bliss; kwa utafiti huu, Bliss alipokea Tuzo ya Ubongo ya Lundbeck Foundation katika 2016.

Wakikusanywa pamoja, Milner, Bliss na O'Keefe walianzisha dhana ya Hebb na mhimili wake maarufu: "neurons zinazoungana pamoja, waya pamoja."

Kumbukumbu katika wanyama wasio wa kibinadamu

Maendeleo makubwa katika viumbe visivyo vya kibinadamu hutufundisha juu ya mifumo ya kumbukumbu ambayo inaweza kutumika kwa wanadamu. Eric Kandel wa Chuo Kikuu cha Columbia alipewa tuzo ya Tuzo ya Nobel ya dawa kwa chaguo lake la busara la Slug ya bahari (Aplysia) kuelewa ujifunzaji wa Kiebrania.

Kandel alitoa ushahidi kamili kwamba kumbukumbu ilikuwa matokeo ya kuashiria mara kwa mara kwa neuron akijibu kazi ya ujifunzaji ambayo itasababisha utengenezaji wa asidi ya ribonucleic (RNA). Matokeo ya mwisho ilikuwa usemi mpya wa protini unaosababisha kuongezeka kwa unganisho la synaptic.

{youtube}ZAIb8sC9dAo{/youtube}

Rukia ijayo ilitokea kwa McGill wakati biolojia ya Masi Nahum Sonenberg ilifunua utaratibu muhimu ambao unasimamia uundaji wa kumbukumbu kwenye hippocampus, ambayo ni, sababu ya uanzishaji wa usanisi wa protini. Ugunduzi ulifunua kuwa wakati wa kuunda kumbukumbu, ni sababu ya uanzishaji wa usanisi wa protini katika neurons ya kiboko inayoathiri upangaji upya muhimu kwa kizazi cha "wiring" ya unganisho mpya wa synaptic.

Kidonge cha kumbukumbu?

Kazi ya Sonenberg ilitikisa ulimwengu wa wanasayansi wanaofanya kazi juu ya jinsi usanisi wa protini ulidhibitiwa. Mmoja wa mashuhuri zaidi katika uwanja huo, mwanabaolojia wa molekuli Peter Walter aliwasiliana na Sonenberg. Pamoja, walitambua a kiwanja cha kemikali walichokiita ISRIB ambayo ingeathiri sababu ile ile ya uanzishaji wa protini ambayo umuhimu wake uligunduliwa na Sonenberg.

Matokeo yalikuwa ya kushangaza, na uboreshaji wa kushangaza wa panya baada ya usimamizi wa ISRIB. Walter sasa ameongeza hii kujumuisha urejesho wa kumbukumbu katika panya wanaopona kutoka kwa kiwewe cha ubongo.

Leo, maendeleo yoyote yanachunguzwa kwa hamu kwani shida za kumbukumbu kwa wanadamu - kutoka kuharibika kwa kumbukumbu inayohusiana na umri hadi shida ya akili kwa Alzheimer's - iko karibu na janga la wazee. Shirika la Afya Ulimwenguni linakadiria wagonjwa milioni 10 kwa mwaka hugunduliwa na ugonjwa wa shida ya akili pekee na jumla ya idadi ya kimataifa inakadiriwa kuwa milioni 50.

Kuhusu Mwandishi

John Bergeron, Profesa wa Emeritus Robert Reford na Profesa wa Tiba, Chuo Kikuu cha McGill. John Bergeron anashukuru kwa shukrani Kathleen Dickson kama mwandishi mwenza.

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon