Suche
Mein Konto
Muistojen takana olevien tunteiden ymmärtäminen
Ajatusjohtaja Professori Kay TyeWylie Vale-StuhlSalk Biologisten tutkimusten instituutti Tässä haastattelussa puhumme professori Kay Tyen ja Hao Lin kanssa heidän uusimmasta muistotutkimuksestaan ja siitä, kuinka voimme alkaa ymmärtää niiden taustalla olevia tunteita. Voisitko esitellä itsesi ja kertoa meille, mikä inspiroi uraasi neurobiologiassa? Nimeni on Kay Tye ja olen kahden 6- ja 9-vuotiaan lapsen äiti. Lukiossa ollessani olin melko varma, että minusta tulee jonakin päivänä kirjailija, ja minulla oli suuri kiinnostus englanninkieliseen kirjallisuuteen, joka...
Muistojen takana olevien tunteiden ymmärtäminen
Tässä haastattelussa puhumme professori Kay Tyen ja Hao Lin kanssa heidän viimeisimmästä muistotutkimuksestaan ja siitä, kuinka voimme alkaa ymmärtää niiden takana olevia tunteita.
Voisitko esitellä itsesi ja kertoa meille, mikä inspiroi uraasi neurobiologiassa?
Nimeni on Kay Tye ja olen kahden 6- ja 9-vuotiaan lapsen äiti. Lukiossa ollessani olin melko varma, että minusta tulee jonakin päivänä kirjailija, ja olin erittäin kiinnostunut englanninkielisestä kirjallisuudesta, mikä oli "epäkäytännöllinen valinta" taloudessa, jossa oli kaksi vanhemmaa, jotka olivat tiedemiehiä. Pohdiskelen valtavaa etuoikeuttani olla biologin ja kieliteoreetikon kasvatti, jotka molemmat näyttivät aina rakastavan työtään; mutta silloin olin kapinallinen teini-ikäinen ja halusin pääaineena englantia. Yksi asioista, joista pidin eniten kirjallisuudessa, oli se, miten tarinat kehittyvät ja miten hahmot kehittyvät ja paljastavat itsensä meille. Parhaalle kirjallisuudelle oli mielestäni ominaista kyky vangita jonkun toisen subjektiivinen kokemus ja sitoa se muistiin.
Olin utelias, kuinka voimme kaikki olla niin erilaisia reaktioissamme ja kokemissamme, mutta kaikilla on joitain piirteitä, jotka ovat pohjimmiltaan samat. Kiinnostuin psykologiasta, ja vastausten etsiminen siihen, miten biologian sanoinkuvaamattomimmat kokemukset käytännössä toteutetaan, tuli haaveeksi.
Neurotieteen kurssit, joille olin alttiina varhain, keskittyivät ensisijaisesti sensorisiin ja motorisiin järjestelmiin ajatusten ja tunteiden hermomekanismeihin sijaan. Muisto oli varmasti asia, joka herätti kiinnostukseni. Minulla on monia hetkiä, jolloin tiesin, että minusta tulee (ehkä) neurotieteilijä, mutta se on mainitsemisen arvoinen sen kokemuksen etuoikeuden vuoksi, jota tuskin osasin arvostaa aloittelijana, joka ei ollut vielä suorittanut psykologian johdantokurssiaan: Tapasin Henry Molaisonin, joka tunnetaan paremmin tapaustutkimuspotilaana HM - miehen, jolla oli kahdenvälinen muotoinen ajallinen lobectomia, joka jätti hänet ilman uusia ajallisia aivoleikkauksia.
Vanhat muistot olivat turvallisia ja kristallinkirkkaita, mutta uudet muistot (uuden ihmisen tapaaminen, lounaan muistaminen, peiliin katsominen ja järkytys nähdä vanhan miehen kasvot vuosikymmeniä sitten tuntemasi nuoremman miehen heijastuksen sijaan ohimoloektomiasta).
Muistomme, tunteemme, ajatuksemme ja suhteemme muihin ovat niitä prosesseja, jotka ovat kiehtoneet minua niin kauan kuin muistan, ja olen yhtä utelias ymmärtämään niitä.
Kuvan luotto: Net Vector/Shutterstock.com
Jokainen yksilön kokemus liittyy tunteeseen; tätä kutsutaan "valenssikartoitukseksi". Voitko kertoa meille lisää, miten tämä toimii?
Lähes kaikki käyttäytymisemme ovat motivoituneita kahdesta tunnevalenssista: palkinnon tavoittelusta ja rangaistuksen välttämisestä. Kun koemme ympärillämme olevan maailman, pommitamme jatkuvasti aistiärsykkeitä, joista useimmat ovat merkityksettömiä. Meidän on suodatettava nopeasti pois tärkeimmät tiedot päätöksen tekemiseksi.
Tätä varten aivomme antaisivat joko positiivisen tai negatiivisen arvon ympäristöärsykkeelle oppimisen kautta, jolloin voimme käyttää ärsykettä vihjeenä positiivisen tai negatiivisen kokemuksen yhdistämiseen ja tulevien tulosten ennustamiseen. Kutsumme tätä prosessia valenssimäärittelyksi.
Olet jo tehnyt tutkimusta valenssikartoituksista hiirillä. Kuinka tämä tutkimus auttoi luomaan perustan uusimmalle tutkimuksellesi?
Olemme aiemmin havainneet, että erilliset amygdala-neuronit koodaavat palkintoa ja rangaistusta assosiatiivisen oppimisen jälkeen. Mutta miten ulkoiset ärsykkeet liittyvät palkkioihin tai rangaistuksiin?
Tässä tutkimuksessa tarkastelimme erityisesti, kuinka amygdala-hermosolut muotoillaan palkkion tai rangaistuksen koodaamista varten ja kuinka nämä hermosolut voivat sitoa tietoa ennakoivista ärsykkeistä ja tuloksesta useiden sekuntien välein. Olemme aiemmin vertailleet transkriptomisia ilmentymisprofiileja näiden eri projektiomääriteltyjen amygdalahermosolujen välillä ja havainneet, että neurotensiinireseptorigeeni on rikastunut yhdessä populaatiossa verrattuna toiseen. Tämä sai meidät olettamaan, että neurotensiini saattaa olla ensisijainen ehdokas valenssimäärityksen ongelman ratkaisemiseksi.
Viimeisimmässä tutkimuksessasi tarkastelit muistoihin liittyviä tunteita. Voitko kertoa meille lisää, miten suoritit tutkimuksesi?
Tutkiaksemme valenssikartoitusta tai sitä, kuinka hiiret voivat yhdistää tunteita muistoihin, koulutimme hiiret yhdistämään yhden kuuloäänen sakkaroosipalkkioon ja toisen kuuloäänen shokkirangaistukseen.
Kun hiiret oppivat assosioinnin, ne lähestyivät sakkaroosiporttia vastauksena sakkaroosin kulkua ennustavalle äänelle ja jäätyivät tai juoksivat vasteena shokin antamista ennustavalle äänelle.
Mitä olet löytänyt?
Seurasimme neurotensiinipitoisuuden muutoksia amygdalassa oppimisen aikana käyttämällä uutta geneettisesti koodattua neurotensiinisensoria ja havaitsimme, että neurotensiinipitoisuutta amygdalassa lisäsi palkkio ja vähensi rangaistus.
Näin ollen, jos manipuloimme keinotekoisesti neurotensiinipitoisuutta amygdalassa käyttämällä CRISPR:ää tai optogenetiikkaa, voimme vaikuttaa eläinten käyttäytymiseen kohti palkkiota tai rangaistusta. Lisää neurotensiiniä amygdalassa –> palkita; vähemmän neurotensiiniä amygdalassa –> rangaistus
Kuva: Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock.com
Tutkimuksessasi käytit CRISPR:ää välittäjäaineen toiminnan eristämiseen, ensimmäistä kertaa tähän tarkoitukseen. Kuinka tärkeää tämä geeninmuokkaustekniikka on ollut tutkimuksellesi, ja miten jatkuva kehitys biotieteissä auttaa johtamaan uusiin tieteellisiin löytöihin muilla aloilla?
CRISPR-kokeet ovat äärimmäisen tärkeitä tutkimuksessamme, koska tämä lähestymistapa antoi meille mahdollisuuden eristää selektiivisesti neurotensiinisignalointia vaikuttamatta muihin välittäjäaineisiin (kuten glutamaattiin), jotka myös toimitetaan alavirran kohteisiin neurotensiinin kanssa. Tällä tavalla voimme olla varmoja, että tämän CRISPR-manipuloinnin vaikutukset ovat spesifisiä neurotensiinin vaikutukselle, mutta eivät muille samanaikaisesti vapautuville välittäjäaineille.
Tietyillä tasoilla biotieteiden edistymistä rajoittaa uusien työkalujen löytäminen, joiden avulla voimme tutkia biologisia ongelmia paljon syvällisemmin ja tarkemmin.
Miten tutkimuksesi voisi myös mahdollisesti auttaa ymmärtämään paremmin mielenterveyshäiriöitä, kuten ahdistusta ja PTSD:tä? Voiko tämä johtaa uusiin hoitoihin?
Mieliala voi vaihdella tietyllä alueella päivästä toiseen. Kuitenkin, jos vaihtelu on alueen ulkopuolella, sitä pidetään patologiana. Yleensä liiallinen positiivinen käsittely (palkitseminen) johtaa riippuvuutta aiheuttavaan käyttäytymiseen, kuten uhkapeleihin tai huumeriippuvuuteen, kun taas liiallinen negatiivinen käsittely (rangaistus) johtaa masennukseen tai ahdistukseen.
Huomasimme, että neurotensiinin vapautumisen muuttaminen amygdalaan voi tuottaa joko palkitsemis- tai rangaistustiloja. Sen avulla voimme moduloida neurotensiiniä tasapainottamaan / kompensoimaan epämukavaa / liiallista positiivista tai negatiivista valenssikäsittelyä sairaustiloissa.
Kuvan luotto: Motortion Films/Shutterstock.com
Mitkä ovat seuraavat askeleet sinulle ja tutkimuksellesi?
Pääkirjailija Hao Li avaa oman tutkimuslaboratorion Northwestern Universityyn, jossa hän jatkaa eri neuropeptidien roolien tutkimista terveydessä ja sairauksissa.
Mistä lukijat löytävät lisätietoja?
Tietoja professori Kay Tyestä
Kay Tye valmistui MIT:stä vuonna 2003 pääaineenaan aivo- ja kognitiiviset tieteet ja suoritti tohtorin tutkinnon UCSF:stä väitöskirjalla, joka keskittyi amygdalan plastisuuteen palkitsevaa oppimista varten. Hän suoritti tohtorintutkintonsa Karl Deisserothin johdolla Stanfordissa, ja hänen työnsä keskittyi amygdalassa olevien tiettyjen projektioiden kohdistamiseen ahdistuksen kaksisuuntaiseen hallintaan.
Hän perusti oman laboratorion MIT:hen vuonna 2012 keskittyen emotionaalisen valenssin hermopiirien mekanismien ymmärtämiseen. Hän sai tehtävän vuonna 2018. Vuonna 2019 hän muutti laboratorionsa MIT:stä Salk Instituteen ja hänestä tuli Systems Neurobiology Laboratoryn Wylien professori. Vuonna 2021 hänestä tuli tutkija Howard Hughes Medical Institutessa.
Tietoja tohtori Hao Lista
Hao syntyi ja kasvoi Pekingissä Kiinassa ja muutti sitten Yhdysvaltoihin suoritettuaan kandidaatin tutkinnon Shandongin yliopistosta. Hän valmistui Ph.D. neurotieteissä Etelä-Carolinan lääketieteellisestä yliopistosta ja työskenteli tohtori Thomas Jhoun laboratoriossa. Vuonna 2019 Hao liittyi tohtori Kay Tyen palvelukseen Salk Institutessa.
Hao on nyt tuleva apulaisprofessori Northwestern Universityn psykiatrian ja käyttäytymistieteiden laitoksella ja neurotieteen laitoksella.
.