Suche
Mein Konto
Zrozumienie emocji kryjących się za wspomnieniami
Lider myśliProfesor Kay TyeWylie Vale-StuhlSalk Instytut Studiów Biologicznych W tym wywiadzie rozmawiamy z profesor Kay Tye i Hao Li o ich najnowszych badaniach nad wspomnieniami i o tym, jak możemy zacząć rozumieć stojące za nimi emocje. Czy mógłbyś się przedstawić i powiedzieć nam, co zainspirowało Twoją karierę w neurobiologii? Nazywam się Kay Tye i jestem mamą dwójki dzieci w wieku 6 i 9 lat. Będąc w liceum, byłam pewna, że pewnego dnia zostanę pisarką. Bardzo interesowałam się literaturą angielską, co...
Zrozumienie emocji kryjących się za wspomnieniami
W tym wywiadzie rozmawiamy z profesor Kay Tye i Hao Li o ich najnowszych badaniach nad wspomnieniami i o tym, jak możemy zacząć rozumieć stojące za nimi emocje.
Czy mógłbyś się przedstawić i powiedzieć nam, co zainspirowało Twoją karierę w neurobiologii?
Nazywam się Kay Tye i jestem matką dwójki dzieci w wieku 6 i 9 lat. Kiedy byłam w liceum, byłam całkiem pewna, że pewnego dnia zostanę pisarką, a bardzo interesowałam się literaturą angielską, co było „niepraktycznym wyborem” w domu, w którym dwoje rodziców było naukowcami. Zastanawiam się nad moim ogromnym przywilejem bycia wychowywanym przez biologa i teoretyka strun, którzy zawsze wydawali się kochać swoją pracę; ale wtedy byłem zbuntowanym nastolatkiem i chciałem studiować język angielski. Jedną z rzeczy, które najbardziej podobały mi się w literaturze, było to, jak rozwijają się historie oraz jak bohaterowie rozwijają się i ujawniają nam. Najlepszą literaturę, moim zdaniem, cechowała umiejętność uchwycenia subiektywnego doświadczenia drugiego człowieka i utrwalenia go w pamięci.
Byłem ciekaw, jak możemy się tak różnić w naszych reakcjach i postrzeganych doświadczeniach, a mimo to wszyscy mamy pewne aspekty, które są zasadniczo takie same. Zainteresowałem się psychologią, a poszukiwanie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób najbardziej nieopisane doświadczenia w biologii faktycznie realizują się, stało się mrzonką.
Kursy z zakresu neurologii, z którymi miałem kontakt na początku, skupiały się głównie na układach sensorycznych i motorycznych, a nie na neuronowych mechanizmach myśli i uczuć. To wspomnienie z pewnością wzbudziło moje zainteresowanie. Miałem wiele chwil, kiedy „wiedziałem”, że (być może) zostanę neurobiologiem, ale warto o tym wspomnieć ze względu na przywilej tego doświadczenia, którego nie mogłem docenić jako nowicjuszka, która nie ukończyła jeszcze wstępnego kursu z psychologii: poznałem Henry’ego Molaisona, lepiej znanego jako pacjent studiujący przypadek HM – człowieka, który przeszedł obustronną lobektomię skroniową, w wyniku której pozostawił go bez hipokampa i niezdolny do tworzenia nowych wspomnień.
Stare wspomnienia były bezpieczne i krystalicznie czyste, ale pojawiły się nowe (spotkanie nowej osoby, przypomnienie sobie, czy jadłeś lunch, spojrzenie w lustro i bycie zszokowanym widokiem twarzy starszego mężczyzny zamiast odbicia młodszego mężczyzny, którego znałeś kilkadziesiąt lat temu po lobektomii skroniowej).
Nasze wspomnienia, uczucia, myśli i relacje z innymi to procesy, które fascynują mnie, odkąd pamiętam, i jak zawsze jestem ciekawy, czy je zrozumieć.
Źródło obrazu: Net Vector/Shutterstock.com
Każde doświadczenie danej osoby jest powiązane z uczuciem; nazywa się to „mapowaniem wartościowości”. Czy możesz nam powiedzieć więcej o tym, jak to działa?
Prawie wszystkie nasze zachowania motywowane są dwiema wartościami emocjonalnymi: pogonią za nagrodą i unikaniem kary. Kiedy doświadczamy otaczającego nas świata, jesteśmy nieustannie bombardowani bodźcami zmysłowymi, z których większość jest nieistotna. Aby podjąć decyzję, musimy szybko odfiltrować najważniejsze informacje.
Aby tego dokonać, nasz mózg przypisałby bodźcowi środowiskowemu pozytywną lub negatywną wartość poprzez uczenie się, co pozwoliłoby nam wykorzystać bodziec jako wskazówkę do skojarzenia pozytywnego lub negatywnego doświadczenia i przewidzenia przyszłych wyników. Nazywamy to przypisaniem wartościowości procesu.
Prowadziłeś już badania nad mapowaniem wartościowości u myszy. W jaki sposób to badanie pomogło stworzyć podstawę dla Twoich najnowszych badań?
Wcześniej odkryliśmy, że odrębne neurony ciała migdałowatego kodują nagrodę i karę w następstwie uczenia się skojarzeniowego. Ale w jaki sposób bodźce zewnętrzne są powiązane z nagrodami lub karami?
W bieżącym badaniu szczegółowo sprawdziliśmy, w jaki sposób neurony ciała migdałowatego są ukształtowane pod kątem kodowania nagrody lub kary oraz w jaki sposób neurony te mogą wiązać informacje o bodźcach predykcyjnych i wyniku w odstępie wielu sekund. Wcześniej porównaliśmy profile ekspresji transkryptomicznej między tymi różnymi neuronami ciała migdałowatego zdefiniowanymi przez projekcję i odkryliśmy, że gen receptora neurotensyny jest wzbogacony w jednej populacji w porównaniu z drugą. To doprowadziło nas do postawienia hipotezy, że neurotensyna może być głównym kandydatem do rozwiązania problemu przypisania wartościowości.
W swoich najnowszych badaniach badałaś uczucia związane ze wspomnieniami. Czy możesz nam powiedzieć więcej o tym, jak przeprowadziłeś badanie?
Aby zbadać mapowanie walencyjne, czyli sposób, w jaki myszy mogą kojarzyć emocje ze wspomnieniami, wyszkoliliśmy myszy, aby kojarzyły jeden ton słuchowy z nagrodą sacharozową, a drugi ton słuchowy z karą za szok.
Gdy myszy dowiedziały się o powiązaniu, zbliżały się do portu sacharozy w odpowiedzi na ton przewidujący dostarczenie sacharozy i zatrzymywały się lub biegały w odpowiedzi na ton przewidujący dostarczenie wstrząsu.
Co odkryłeś?
Monitorowaliśmy zmiany stężenia neurotensyny w ciele migdałowatym podczas uczenia się za pomocą nowego, genetycznie zakodowanego czujnika neurotensyny i odkryliśmy, że stężenie neurotensyny w ciele migdałowatym wzrastało w wyniku nagrody i zmniejszało się w wyniku kary.
W rezultacie, jeśli sztucznie zmanipulujemy stężenie neurotensyny w ciele migdałowatym za pomocą CRISPR lub optogenetyki, możemy wpłynąć na zachowanie zwierząt w kierunku nagrody lub kary. Więcej neurotensyny w ciele migdałowatym –> nagroda; mniej neurotensyny w ciele migdałowatym –> kara
Źródło zdjęcia: Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock.com
W swoim badaniu użyłeś CRISPR do wyizolowania funkcji neuroprzekaźnika, co było pierwszym użyciem tego celu w tym celu. Jak ważna dla Twoich badań była technologia edycji genów i w jaki sposób ciągły postęp w naukach przyrodniczych pomaga prowadzić do nowych odkryć naukowych w innych obszarach?
Eksperymenty CRISPR są niezwykle ważne w naszym badaniu, ponieważ takie podejście pozwoliło nam selektywnie wyizolować sygnalizację neurotensyny bez wpływu na inne neuroprzekaźniki (takie jak glutaminian), które są również dostarczane do dalszych celów wraz z neurotensyną. W ten sposób możemy być pewni, że skutki manipulacji CRISPR są specyficzne dla udziału neurotensyny, ale nie dla innych neuroprzekaźników uwalnianych w tym samym czasie.
Na niektórych poziomach postęp w naukach przyrodniczych jest ograniczony przez odkrycie nowych narzędzi, które pozwoliłyby nam badać problemy biologiczne ze znacznie większą głębią i precyzją.
W jaki sposób Twoje badania mogą potencjalnie pomóc w lepszym zrozumieniu zaburzeń zdrowia psychicznego, takich jak lęk i zespół stresu pourazowego (PTSD)? Czy może to zapoczątkować nowe metody leczenia?
Nastrój może zmieniać się w określonym zakresie z dnia na dzień. Jeśli jednak wahania wykraczają poza zakres, uważa się to za patologię. Ogólnie rzecz biorąc, zbyt duże przetwarzanie pozytywne (nagroda) prowadzi do zachowań uzależniających, takich jak hazard lub uzależnienie od narkotyków, podczas gdy zbyt duże przetwarzanie negatywne (kara) prowadzi do depresji lub lęku.
Odkryliśmy, że zmiana uwalniania neurotensyny do ciała migdałowatego może wywołać stan nagrody lub kary. Pozwala nam to modulować neurotensynę, aby zrównoważyć/kompensować nieprzystosowane/nadmierne przetwarzanie wartościowości dodatniej lub ujemnej w stanach chorobowych.
Źródło zdjęcia: Motortion Films/Shutterstock.com
Jakie są kolejne kroki dla Ciebie i Twoich badań?
Główny autor, Hao Li, otwiera własne laboratorium badawcze na Uniwersytecie Northwestern, gdzie będzie kontynuował badania nad rolą różnych neuropeptydów w zdrowiu i chorobie.
Gdzie czytelnicy mogą znaleźć więcej informacji?
O profesor Kay Tye
Kay Tye ukończyła MIT w 2003 roku ze specjalizacją w naukach o mózgu i kognitywistyce, a tytuł doktora uzyskała na Uniwersytecie Kalifornijskim na Uniwersytecie Kalifornijskim na podstawie rozprawy poświęconej temu, jak ciało migdałowate doświadcza plastyczności w celu uczenia się poprzez nagrodę. Ukończyła staż podoktorski pod kierunkiem Karla Deisserotha na Uniwersytecie Stanforda, a jej praca skupiała się na ukierunkowaniu na określone projekcje w ciele migdałowatym w celu dwukierunkowej kontroli lęku.
W 2012 roku założyła własne laboratorium na MIT, koncentrując się na zrozumieniu mechanizmów obwodów nerwowych w wartościowości emocjonalnej, gdzie otrzymała stanowisko w 2018 roku. W 2019 roku przeniosła swoje laboratorium z MIT do Salk Institute i została profesorem Wylie Chair Professor w Systems Neurobiology Laboratory. W 2021 roku została badaczem w Instytucie Medycznym Howarda Hughesa.
O doktorze Hao Li
Hao urodził się i wychował w Pekinie w Chinach, a następnie po uzyskaniu tytułu licencjata na Uniwersytecie w Shandong przeniósł się do Stanów Zjednoczonych. Ukończył doktorat. uzyskał tytuł doktora nauk neurologicznych na Uniwersytecie Medycznym Karoliny Południowej i pracował w laboratorium dr Thomasa Jhou. W 2019 roku Hao dołączył do dr Kay Tye w Instytucie Salk.
Hao jest obecnie nowym adiunktem na Wydziale Psychiatrii i Nauk Behawioralnych oraz na Wydziale Neuronauki na Northwestern University.
.