Creierul este cel mai complex material biologic și a evoluat de-a lungul a sute de milioane de ani, pornind de la rețele neuronale simple, care realizează comportamente simple învățate, cum ar fi evitarea situațiilor periculoase pentru a îmbunătăți rata de supraviețuire. Rolul esențial al amintirilor este esențial pentru supraviețuire, așa că este de la sine înțeles că constelația de celule care interacționează și care formează engramele de memorie trebuie să se afle cu mult în urmă pe scara timpului evolutiv.

Cu toate acestea, dogma predominantă astăzi este că amintirile se formează în hipocampus și sunt stocate ulterior în cortex. Această viziune limitată nu ia în considerare celelalte structuri cerebrale, în special structurile cerebrale mai vechi din punct de vedere evolutiv, care realizează o reorganizare dinamică a circuitelor anatomice și funcționale pentru formarea și stocarea amintirilor.

Într-un studiu recent publicat în Journal Neuron, o echipă internațională interdisciplinară, condusă de cercetătorul Ikerbasque Mazahir T. Hasan, a argumentat că este probabil ca „engramele” sau „urmele” de memorie să se formeze și să se păstreze și în structurile cerebrale vechi din punct de vedere evolutiv, cum ar fi hipotalamusul. Oamenii de știință au vizat tipuri specifice de celule din hipotalamus, și anume neuronii care produc oxitocină – o neuropeptidă, care controlează diverse funcții emoționale ale creierului, inclusiv frica.

Echipa a dezvoltat o metodă genetică nouă pentru a marca selectiv neuronii de oxitocină, care sunt recrutați în timpul învățării, formării și recuperării memoriei. Folosind această tehnică, autorii au descoperit că, într-adevăr, engramele specifice contextului sunt formate și păstrate în circuitele hipotalamice, iar perturbarea acestor circuite de engrame afectează drastic amintirile de frică.

Această concluzie a reieșit din experimentele în care autorii au introdus pe ascuns în hipotalamus comutatoare genetice concepute pentru a „marca” selectiv neuronii oxitocinei activați în timpul recuperării fricii. Aceste celule „marcate” au fost încărcate genetic cu viruși cu proteine proiectate pentru a manipula activitatea neuronală fie prin stimularea cu lumină albastră pentru a activa celulele marcate (numită optogenetică), fie prin livrarea unei substanțe chimice sintetice pentru a reduce la tăcere acești neuroni (numită chimiogenetică). Atunci când cercetătorii au activat aceste celule marcate, animalele, care au învățat să înghețe într-un mediu periculos, au început să se miște; practic, expresia fricii a fost blocată atâta timp cât neuronii sunt activați. Când lumina albastră a fost oprită, expresia fricii a revenit. Acest lucru arată că celulele marcate „conțin cunoștințele” fricii. Autorii au realizat apoi experimentul invers, reducând la tăcere neuronii de oxitocină din engramă. Ei au descoperit că același circuit este necesar și pentru a șterge frica într-un proces numit „extincție”. În mod remarcabil, aceste celule suferă o plasticitate enormă, trecând de la transmisia lentă mediată de neuropeptida oxitocină la răspunsul rapid prin transmisia rapidă de activare a glutamatului.

Această descoperire este un „schimbător de joc”, deoarece solicită acțiuni pentru a explora engramele de memorie în diferite regiuni ale creierului, atât în structurile cerebrale inferioare, cât și în cele superioare. Prin înțelegerea circuitelor anatomice și funcționale ale fricii, ar trebui să fie posibilă conceperea unor strategii inovatoare pentru a trata bolile mintale umane, atunci când memoria fricii devine patologică, cum ar fi în cazul anxietății generale și în special al tulburărilor de stres posttraumatic.

Pentru mai multe informații: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31104950