Κατανόηση των συναισθημάτων πίσω από τις αναμνήσεις

Κατανόηση των συναισθημάτων πίσω από τις αναμνήσεις

Ηγέτης της σκέψηςΚαθηγήτρια Kay TyeΚαρέκλα Wylie ValeSalk Institute for Biological Studies

Σε αυτή τη συνέντευξη, μιλάμε με τον καθηγητή Kay Tye και τον Hao Li για την τελευταία τους έρευνα στις αναμνήσεις και πώς μπορούμε να αρχίσουμε να κατανοούμε τα συναισθήματα πίσω από αυτές.

Θα μπορούσατε παρακαλώ να συστηθείτε και να μας πείτε τι ενέπνευσε την καριέρα σας στη νευροβιολογία;

Ονομάζομαι Kay Tye και είμαι μητέρα δύο παιδιών, ηλικίας 6 και 9 ετών. Όταν ήμουν στο γυμνάσιο, ήμουν αρκετά σίγουρος ότι θα γινόμουν συγγραφέας μια μέρα και είχα έντονο ενδιαφέρον για την αγγλική λογοτεχνία, η οποία ήταν μια "μη πρακτική επιλογή" σε ένα νοικοκυριό με δύο γονείς που ήταν επιστήμονες. Αναλογίζομαι το τεράστιο προνόμιό μου να μεγάλωσα από έναν βιολόγο και έναν θεωρητικό χορδών, που και οι δύο έμοιαζαν πάντα να αγαπούν τη δουλειά τους. αλλά τότε ήμουν ένας επαναστάτης έφηβος και ήθελα να ασχοληθώ με τα αγγλικά. Ένα από τα πράγματα που λάτρεψα περισσότερο στη λογοτεχνία ήταν το πώς εκτυλίσσονται οι ιστορίες και πώς οι χαρακτήρες αναπτύσσονται και μας αποκαλύπτονται. Η καλύτερη λογοτεχνία, κατά τη γνώμη μου, χαρακτηριζόταν από την ικανότητα να συλλαμβάνει την υποκειμενική εμπειρία κάποιου άλλου και να τη δεσμεύει στη μνήμη.

Ήμουν περίεργος πώς μπορούμε όλοι να είμαστε τόσο διαφορετικοί στις αντιδράσεις μας και στις αντιλαμβανόμενες εμπειρίες μας, αλλά όλοι έχουν κάποιες πτυχές που είναι βασικά ίδιες. Ενδιαφέρθηκα για την ψυχολογία και η αναζήτηση απαντήσεων για το πώς υλοποιούνται στην πραγματικότητα οι πιο απερίγραπτες εμπειρίες στη βιολογία έγινε ένα όνειρο.

Τα μαθήματα νευροεπιστήμης στα οποία εκτέθηκα από νωρίς επικεντρώθηκαν κυρίως στα αισθητήρια και κινητικά συστήματα παρά στους νευρικούς μηχανισμούς των σκέψεων και των συναισθημάτων. Η ανάμνηση ήταν σίγουρα κάτι που μου κέντρισε το ενδιαφέρον. Έχω πολλές στιγμές που «ήξερα» ότι θα γινόμουν (ίσως) νευροεπιστήμονας, αλλά αξίζει να αναφέρω για το προνόμιο της εμπειρίας που δύσκολα θα μπορούσα να εκτιμήσω ως αρχάριος που δεν είχε ακόμη ολοκληρώσει το εισαγωγικό της μάθημα ψυχολογίας: Γνώρισα τον Henry Molaison, πιο γνωστό ως ασθενής μελέτης περίπτωσης HM - τον άνθρωπο που είχε λοβό λοβό και αριστερό λοβό αριστερό λοβό και αριστερό λοβό και αριστερό λοβό. αναμνήσεις.

Οι παλιές αναμνήσεις ήταν ασφαλείς και κρυστάλλινες, αλλά οι νέες αναμνήσεις (συνάντηση ενός νέου ατόμου, θυμηθείτε αν είχατε μεσημεριανό γεύμα, κοιτάξατε στον καθρέφτη και σοκαρίσατε βλέποντας το πρόσωπο ενός ηλικιωμένου άνδρα αντί για την αντανάκλαση ενός νεότερου άνδρα που γνωρίσατε πριν από δεκαετίες μετά την κροταφική λοβεκτομή του).

Οι αναμνήσεις, τα συναισθήματα, οι σκέψεις και οι σχέσεις μας με τους άλλους είναι οι διαδικασίες που με γοήτευσαν από όσο θυμάμαι τον εαυτό μου και είμαι τόσο περίεργος όσο ποτέ να τις καταλάβω.

Πίστωση εικόνας: Net Vector/Shutterstock.com

Κάθε εμπειρία που έχει ένα άτομο συνδέεται με ένα συναίσθημα. αυτό ονομάζεται "χαρτογράφηση σθένους". Μπορείτε να μας πείτε περισσότερα για το πώς λειτουργεί αυτό;

Σχεδόν όλες οι συμπεριφορές μας υποκινούνται από δύο συναισθηματικά σθένη: την επιδίωξη της ανταμοιβής και την αποφυγή της τιμωρίας. Καθώς βιώνουμε τον κόσμο γύρω μας, βομβαρδιζόμαστε συνεχώς από αισθητηριακά ερεθίσματα, τα περισσότερα από τα οποία είναι ασήμαντα. Πρέπει να φιλτράρουμε γρήγορα τις πιο σημαντικές πληροφορίες για να λάβουμε μια απόφαση.

Για να γίνει αυτό, ο εγκέφαλός μας θα αποδώσει είτε θετική είτε αρνητική αξία στο περιβαλλοντικό ερέθισμα μέσω της μάθησης, επιτρέποντάς μας να χρησιμοποιήσουμε το ερέθισμα ως σύνθημα για να συσχετίσουμε μια θετική ή αρνητική εμπειρία και να προβλέψουμε μελλοντικά αποτελέσματα. Αυτή τη διαδικασία ονομάζουμε ανάθεση σθένους.

Έχετε ήδη πραγματοποιήσει έρευνα για τη χαρτογράφηση σθένους σε ποντίκια. Πώς βοήθησε αυτή η μελέτη να αποτελέσει τη βάση για την πιο πρόσφατη έρευνά σας;

Βρήκαμε προηγουμένως ότι οι διακριτοί νευρώνες της αμυγδαλής κωδικοποιούν την ανταμοιβή και την τιμωρία μετά τη συνειρμική μάθηση. Πώς σχετίζονται όμως τα εξωτερικά ερεθίσματα με ανταμοιβές ή τιμωρίες;

Στην τρέχουσα μελέτη, εξετάσαμε συγκεκριμένα πώς διαμορφώνονται οι νευρώνες της αμυγδαλής για να κωδικοποιούν την ανταμοιβή ή την τιμωρία και πώς αυτοί οι νευρώνες μπορούν να δεσμεύσουν πληροφορίες σχετικά με τα προγνωστικά ερεθίσματα και το αποτέλεσμα με διαφορά πολλών δευτερολέπτων. Συγκρίναμε προηγουμένως τα προφίλ μεταγραφικής έκφρασης μεταξύ αυτών των διαφορετικών νευρώνων αμυγδαλής που ορίζονται από την προβολή και βρήκαμε ότι το γονίδιο του υποδοχέα νευροτενσίνης είναι εμπλουτισμένο σε έναν πληθυσμό σε σύγκριση με τον άλλο. Αυτό μας οδήγησε να υποθέσουμε ότι η νευροτενσίνη μπορεί να είναι ο κύριος υποψήφιος για την επίλυση του προβλήματος της εκχώρησης σθένους.

Στην πιο πρόσφατη έρευνά σας, εξετάσατε τα συναισθήματα που σχετίζονται με τις αναμνήσεις. Μπορείτε να μας πείτε περισσότερα για το πώς διεξήγατε τη μελέτη σας;

Για να εξετάσουμε τη χαρτογράφηση σθένους ή πώς τα ποντίκια μπορούν να συσχετίσουν τα συναισθήματα με τις αναμνήσεις, εκπαιδεύσαμε τα ποντίκια να συσχετίζουν έναν ακουστικό τόνο με ανταμοιβή σακχαρόζης και έναν άλλο ακουστικό τόνο με τιμωρία σοκ.

Μόλις τα ποντίκια μάθαιναν τη συσχέτιση, πλησίαζαν τη θύρα σακχαρόζης ως απόκριση στον τόνο που προβλέπει την παροχή σακχαρόζης και παγώνονταν ή έτρεχαν ως απόκριση στον τόνο που προβλέπει την παροχή σοκ.

Τι έχετε ανακαλύψει;

Παρακολουθήσαμε τις αλλαγές στη συγκέντρωση νευροτενσίνης στην αμυγδαλή κατά τη διάρκεια της εκμάθησης χρησιμοποιώντας έναν νέο γενετικά κωδικοποιημένο αισθητήρα νευροτενσίνης και διαπιστώσαμε ότι η συγκέντρωση νευροτενσίνης στην αμυγδαλή αυξήθηκε με ανταμοιβή και μειώθηκε με τιμωρία.

Κατά συνέπεια, εάν χειριστούμε τεχνητά τη συγκέντρωση νευροτενσίνης στην αμυγδαλή χρησιμοποιώντας CRISPR ή οπτογενετική, μπορούμε να επηρεάσουμε τη συμπεριφορά των ζώων προς την ανταμοιβή ή την τιμωρία. Περισσότερη νευροτενσίνη στην αμυγδαλή –> ανταμοιβή. λιγότερη νευροτενσίνη στην αμυγδαλή –> τιμωρία

Φωτογραφία: Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock.com

Στη μελέτη σας, χρησιμοποιήσατε το CRISPR για να απομονώσετε τη λειτουργία των νευροδιαβιβαστών, την πρώτη φορά που χρησιμοποιήθηκε για αυτόν τον σκοπό. Πόσο σημαντική ήταν αυτή η τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων για την έρευνά σας και πώς η συνεχής πρόοδος στις βιοεπιστήμες συμβάλλει στο να οδηγήσει σε νέες επιστημονικές ανακαλύψεις σε άλλους τομείς;

Τα πειράματα CRISPR είναι εξαιρετικά σημαντικά στη μελέτη μας, επειδή αυτή η προσέγγιση μας επέτρεψε να απομονώσουμε επιλεκτικά τη σηματοδότηση της νευροτενσίνης χωρίς να επηρεάσουμε άλλους νευροδιαβιβαστές (όπως το γλουταμικό) που παρέχονται επίσης σε κατάντη στόχους μαζί με τη νευροτενσίνη. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι τα αποτελέσματα αυτού του χειρισμού CRISPR είναι ειδικά για τη συμβολή της νευροτενσίνης, αλλά όχι για τους άλλους νευροδιαβιβαστές που απελευθερώνονται ταυτόχρονα.

Σε ορισμένα επίπεδα, η πρόοδος στις επιστήμες της ζωής περιορίζεται από την ανακάλυψη νέων εργαλείων που θα μας επέτρεπαν να μελετήσουμε τα βιολογικά προβλήματα σε πολύ μεγαλύτερο βάθος και ακρίβεια.

Πώς θα μπορούσε επίσης η έρευνά σας να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση των διαταραχών ψυχικής υγείας όπως το άγχος και το PTSD; Θα μπορούσε αυτό να οδηγήσει σε νέες θεραπείες;

Η διάθεση μπορεί να κυμαίνεται μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος από μέρα σε μέρα. Ωστόσο, εάν η διακύμανση είναι εκτός του εύρους, θεωρείται παθολογία. Γενικά, η υπερβολική θετική επεξεργασία (ανταμοιβή) οδηγεί σε εθιστικές συμπεριφορές όπως ο τζόγος ή ο εθισμός στα ναρκωτικά, ενώ η υπερβολική αρνητική επεξεργασία (τιμωρία) οδηγεί σε κατάθλιψη ή άγχος.

Βρήκαμε ότι η αλλαγή της απελευθέρωσης νευροτενσίνης στην αμυγδαλή μπορεί να προκαλέσει είτε καταστάσεις ανταμοιβής είτε τιμωρίας. Μας επιτρέπει να ρυθμίσουμε τη νευροτενσίνη για να εξισορροπήσουμε/αντισταθμίσουμε τη δυσπροσαρμοστική/υπερβολική θετική ή αρνητική επεξεργασία σθένους στις ασθένειες.

Φωτογραφία: Motortion Films/Shutterstock.com

Ποια είναι τα επόμενα βήματα για εσάς και την έρευνά σας;

Ο επικεφαλής συγγραφέας, ο Hao Li, ανοίγει το δικό του ερευνητικό εργαστήριο στο Northwestern University, όπου θα συνεχίσει να ερευνά τους ρόλους διαφόρων νευροπεπτιδίων στην υγεία και τις ασθένειες.

Πού μπορούν οι αναγνώστες να βρουν περισσότερες πληροφορίες;

• Tyelab.org
• haolilab.org

Σχετικά με τον καθηγητή Kay Tye

Η Kay Tye αποφοίτησε από το MIT το 2003 με κατεύθυνση στον εγκέφαλο και τις γνωστικές επιστήμες και έλαβε το διδακτορικό της από το UCSF με μια διατριβή που επικεντρώθηκε στο πώς η αμυγδαλή βιώνει την πλαστικότητα για μάθηση ανταμοιβής. Ολοκλήρωσε τη μεταδιδακτορική της εκπαίδευση με τον Karl Deisseroth στο Stanford και η εργασία της επικεντρώθηκε στη στόχευση συγκεκριμένων προβολών στην αμυγδαλή για αμφίδρομο έλεγχο του άγχους.

Ίδρυσε το δικό της εργαστήριο στο MIT το 2012, εστιάζοντας στην κατανόηση των μηχανισμών νευρωνικών κυκλωμάτων του συναισθηματικού σθένους, όπου έλαβε θέση το 2018. Το 2019, μετέφερε το εργαστήριό της από το MIT στο Salk Institute και έγινε καθηγήτρια Wylie Chair στο Systems Neurobiology Laboratory. Το 2021, έγινε ερευνήτρια στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes.

Σχετικά με τον Δρ Χάο Λι

Ο Χάο γεννήθηκε και μεγάλωσε στο Πεκίνο της Κίνας και στη συνέχεια μετακόμισε στις Ηνωμένες Πολιτείες αφού απέκτησε πτυχίο από το Πανεπιστήμιο Shandong. Ολοκλήρωσε το διδακτορικό του. στη νευροεπιστήμη από το Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας και εργάστηκε στο εργαστήριο του Δρ Thomas Jhou. Το 2019, ο Hao εντάχθηκε στον Δρ. Kay Tye στο Salk Institute.

Ο Χάο είναι τώρα εισερχόμενος επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Ψυχιατρικής και Επιστημών της Συμπεριφοράς και στο Τμήμα Νευροεπιστημών στο Πανεπιστήμιο Northwestern.

.