Suche
Mein Konto
Pochopení emocí za vzpomínkami
Vedoucí myšlenek Profesor Kay TyeWylie Vale-StuhlSalk Institut pro biologická studia V tomto rozhovoru hovoříme s profesorkou Kay Tye a Hao Li o jejich nejnovějším výzkumu vzpomínek a o tom, jak můžeme začít chápat emoce, které se za nimi skrývají. Mohl byste se nám prosím představit a říci nám, co inspirovalo vaši kariéru v neurobiologii? Jmenuji se Kay Tye a jsem matkou dvou dětí ve věku 6 a 9 let. Když jsem byla na střední škole, byla jsem si docela jistá, že se jednou stanu spisovatelkou, a měla jsem velký zájem o anglickou literaturu, která...
Pochopení emocí za vzpomínkami
V tomto rozhovoru mluvíme s profesorkou Kay Tye a Hao Li o jejich nejnovějším výzkumu vzpomínek a o tom, jak můžeme začít chápat emoce za nimi.
Mohl byste se nám prosím představit a říci nám, co inspirovalo vaši kariéru v neurobiologii?
Jmenuji se Kay Tye a jsem matkou dvou dětí ve věku 6 a 9 let. Když jsem byla na střední škole, byla jsem si celkem jistá, že se jednou stanu spisovatelkou, a velmi jsem se zajímala o anglickou literaturu, což v domácnosti se dvěma rodiči, kteří byli vědci, byla „nepraktická volba“. Přemýšlím o své nesmírné výsadě být vychován biologem a teoretikem strun, z nichž oba vždy svou práci milovali; ale tehdy jsem byl vzpurný teenager a chtěl jsem studovat angličtinu. Jedna z věcí, kterou jsem na literatuře milovala nejvíc, bylo to, jak se příběhy odvíjejí a jak se postavy vyvíjejí a odhalují nám. Nejlepší literatura se podle mě vyznačovala schopností zachytit subjektivní zkušenost někoho jiného a uložit ji do paměti.
Byl jsem zvědavý, jak se můžeme všichni tak lišit ve svých reakcích a vnímaných zkušenostech, ale všichni mají některé aspekty, které jsou v zásadě stejné. Začal jsem se zajímat o psychologii a hledání odpovědí na to, jak se vlastně realizují ty nejnepopsatelnější zážitky z biologie, se stalo snem.
Kurzy neurověd, kterým jsem byl na začátku vystaven, se primárně zaměřovaly spíše na smyslové a motorické systémy než na nervové mechanismy myšlenek a pocitů. Ta vzpomínka byla určitě něco, co mě zaujalo. Mám mnoho okamžiků, kdy jsem „věděl“, že se (možná) stanu neurovědcem, ale jeden, který stojí za zmínku pro privilegium zážitku, který jsem jako nováček, který ještě neabsolvoval úvodní kurz psychologie, mohl jen stěží ocenit: potkal jsem Henryho Molaisona, známějšího jako pacient z případové studie HM – muže, který měl oboustrannou novou temporální lobektomii, která mu umožnila vytvořit si hipokampus.
Staré vzpomínky byly bezpečné a křišťálově čisté, ale nové vzpomínky (setkání s novým člověkem, vzpomínka na to, zda jste obědvali, pohled do zrcadla a šokovaný pohled na tvář starého muže místo odrazu mladšího muže, kterého jste znali před desítkami let po jeho dočasné lobektomii).
Naše vzpomínky, pocity, myšlenky a vztahy s druhými jsou procesy, které mě fascinují tak dlouho, jak si pamatuji, a jsem jako vždy zvědavý, abych jim porozuměl.
Obrazový kredit: Net Vector/Shutterstock.com
Každá zkušenost jednotlivce je spojena s nějakým pocitem; tomu se říká „valenční mapování“. Můžete nám prosím říci více o tom, jak to funguje?
Téměř všechno naše chování je motivováno dvěma emočními valencemi: snahou o odměnu a vyhýbáním se trestu. Jak zažíváme svět kolem nás, jsme neustále bombardováni smyslovými podněty, z nichž většina je nedůležitá. Abychom se mohli rozhodnout, musíme rychle odfiltrovat nejdůležitější informace.
Abychom toho dosáhli, náš mozek by přiřadil buď pozitivní, nebo negativní hodnotu environmentálnímu stimulu prostřednictvím učení, což nám umožní použít stimul jako vodítko pro spojení pozitivní nebo negativní zkušenosti a předpovídání budoucích výsledků. Tomuto procesu říkáme valenční přiřazení.
Již jste provedl výzkum valenčního mapování u myší. Jak vám tato studie pomohla poskytnout základ pro váš nejnovější výzkum?
Již dříve jsme zjistili, že odlišné neurony amygdaly kódují odměnu a trest po asociativním učení. Jak ale souvisí vnější podněty s odměnami či tresty?
V současné studii jsme konkrétně zkoumali, jak jsou neurony amygdaly tvarovány pro kódování odměny nebo trestu a jak tyto neurony mohou vázat informace o prediktivních podnětech a výsledku mnoho sekund od sebe. Již dříve jsme porovnávali profily transkriptomické exprese mezi těmito různými projekčně definovanými neurony amygdaly a zjistili jsme, že gen neurotensinového receptoru je obohacen v jedné populaci ve srovnání s druhou. To nás vedlo k hypotéze, že neurotensin by mohl být hlavním kandidátem na řešení problému přiřazení valence.
Ve svém nejnovějším výzkumu jste zkoumal pocity spojené se vzpomínkami. Můžete nám říci více o tom, jak jste studium vedli?
Abychom prozkoumali mapování valence nebo jak si myši mohou spojovat emoce se vzpomínkami, vycvičili jsme myši, aby spojovaly jeden sluchový tón se sacharózovou odměnou a další sluchový tón s trestem šoku.
Jakmile se myši naučily asociaci, přiblížily se k sacharózovému portu v reakci na tón předpovídající dodání sacharózy a zmrazily nebo běžely v reakci na tón předpovídající dodání šoku.
co jsi objevil?
Sledovali jsme změny koncentrace neurotensinu v amygdale během učení pomocí nového geneticky kódovaného neurotensinového senzoru a zjistili jsme, že koncentrace neurotensinu v amygdale byla zvýšena odměnou a snížena trestem.
Pokud tedy uměle upravíme koncentraci neurotensinu v amygdale pomocí CRISPR nebo optogenetiky, můžeme ovlivnit chování zvířat směrem k odměně nebo trestu. Více neurotensinu v amygdale –> odměna; méně neurotensinu v amygdale –> trest
Fotografický kredit: Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock.com
Ve své studii jste použili CRISPR k izolaci funkce neurotransmiterů, poprvé byl k tomuto účelu použit. Jak důležitá byla tato technologie úpravy genů pro váš výzkum a jak pokračující pokrok v biologických vědách pomáhá vést k novým vědeckým objevům v jiných oblastech?
Experimenty CRISPR jsou v naší studii extrémně důležité, protože tento přístup nám umožnil selektivně izolovat neurotensinovou signalizaci bez ovlivnění jiných neurotransmiterů (jako je glutamát), které jsou také dodávány do downstream cílů spolu s neurotensinem. Tímto způsobem si můžeme být jisti, že účinky této manipulace CRISPR jsou specifické pro příspěvek neurotensinu, ale ne pro ostatní neurotransmitery uvolněné ve stejnou dobu.
Na některých úrovních je pokrok v biologických vědách omezen objevem nových nástrojů, které by nám umožnily studovat biologické problémy do mnohem větší hloubky a přesnosti.
Jak by mohl váš výzkum také potenciálně pomoci lépe porozumět poruchám duševního zdraví, jako je úzkost a PTSD? Mohlo by to vést k nové léčbě?
Nálada může ze dne na den kolísat v určitém rozmezí. Pokud je však fluktuace mimo rozsah, považuje se to za patologii. Obecně platí, že příliš mnoho pozitivního zpracování (odměny) vede k návykovému chování, jako je gamblerství nebo drogová závislost, zatímco příliš mnoho negativního zpracování (trestání) vede k depresi nebo úzkosti.
Zjistili jsme, že změna uvolňování neurotensinu do amygdaly může vyvolat stavy odměny nebo trestu. Umožňuje nám modulovat neurotensin, aby vyrovnal/kompenzoval maladaptivní/nadměrné pozitivní nebo negativní valenční zpracování při chorobných stavech.
Fotografický kredit: Motortion Films/Shutterstock.com
Jaké jsou další kroky pro vás a váš výzkum?
Vedoucí autor, Hao Li, otevírá vlastní výzkumnou laboratoř na Northwestern University, kde bude pokračovat ve výzkumu rolí různých neuropeptidů ve zdraví a nemoci.
Kde mohou čtenáři najít více informací?
O profesorce Kay Tye
Kay Tye vystudovala MIT v roce 2003 se zaměřením na mozek a kognitivní vědy a získala doktorát na UCSF s dizertační prací zaměřenou na to, jak amygdala zažívá plasticitu za odměnu. Absolvovala postdoktorandský výcvik u Karla Deisserotha na Stanfordu a její práce se zaměřila na zacílení specifických projekcí v amygdale za účelem obousměrné kontroly úzkosti.
V roce 2012 založila vlastní laboratoř na MIT se zaměřením na pochopení mechanismů neurálních okruhů emoční valence, kde získala pozici v roce 2018. V roce 2019 přesunula svou laboratoř z MIT do Salk Institute a stala se Wylie Chair Professor of the Systems Neurobiology Laboratory. V roce 2021 se stala vyšetřovatelkou v Howard Hughes Medical Institute.
O Dr. Hao Li
Hao se narodil a vyrůstal v Pekingu v Číně a poté, co získal bakalářský titul na Shandong University, se přestěhoval do Spojených států. Dokončil Ph.D. v neurovědě z Lékařské univerzity v Jižní Karolíně a pracoval v laboratoři Dr. Thomase Jhou. V roce 2019 se Hao připojil k Dr. Kay Tye v Salk Institute.
Hao je nyní nastupujícím odborným asistentem na katedře psychiatrie a behaviorálních věd a na katedře neurověd na Northwestern University.
.