Zarys Neurobiologii Ćw 8. Pamięć. Piotr Łaszczyca KFZiE, WBiOŚ, UŚ 2016

Transkrypt

1 Zarys Neurobiologii Ćw 8 Pamięć Piotr Łaszczyca KFZiE, WBiOŚ, UŚ 2016

2 PAMIĘĆ Typy uczenia się i pamięci pod względem behawioralnym NIEASOCJACYJNE ASOCJACYJNE OBLIGATORYJNE FAKULTATYWNE uczenie nasladowcze (np. mowy...), wpajanie (przedmiotowe) afiliacyjne, seksualne, topograficzne, motoryczne (np. wzorzec rodzica, spiewu...), uczenie czuciowe wzorca (percepcyjne - sensory learning), uczenie utajone sensytyzacja, habituacja, warunkowanie klasyczne i instrumentalne (metoda prób i bledów) nasladowcze, koncepcyjne (przez wglad)

3 PAMIĘĆ Pamięć = zdolność do rejestrowania i odtwarzania informacji Główne etapy tworzenia i przywoływania pamięci: zapamiętywanie (zachowywanie) przechowywanie informacji (magazynowanie) przypominanie (odtwarzanie) Endel Tulving (1927) wyróżnia dziewięć form procesu pamięciowego i kategoryzuje pamięć na epizodyczna i refleksoryczną

4 PAMIĘĆ McConnell J. V. (1964) Cannibalism and memory in Flatworms. New Scientist, 21, George on the plate George George at scholl John got an education John s dinner

5 PAMIĘĆ Ungar G., Oceguera-Navarro C., (1965) Transfer of habituation by material extracted from brain. Nature (London) 207, 301.

6 Pamięć wg Donalda Hebba Donald Hebb ( ) współpracownik Karla Lashleya Hebian theory of learning When an axon of cell A is near enough to excite cell B and repeatedly or persistently takes part in firing it, some growth process or metabolic change takes place in one or both cells such that A's efficiency, as one of the cells firing B, is increased Neurons that fire together wire together (Carla Shatz za D.Hebbem) Czyli: Pamięć i uczenie polega na modyfikacji wagi synaps Jerzy Konorski ( ) uczeń Pawłowa, koncepcja jednostek gnostycznych neuronów, które pamiętają - odmienna od Hebbowskiej pamiętliwej sieci

7 Pamięć Pamięć = zdolność do rejestrowania i odtwarzania informacji Główne etapy tworzenia i przywoływania pamięci: zapamiętywanie (zachowywanie) przechowywanie informacji (magazynowanie) przypominanie (odtwarzanie) Endel Tulving (1927) wyróżnia dziewięć faz procesu pamięciowego i kategoryzuje pamięć na: epizodyczną + autobiograficzną Deklaratywna semantyczną i refleksoryczną Proceduralna

8 Pamięć Endel Tulving (1927) Pamięć Endel Tulving: Organisation of memory. Quo vadis.

9 Biologia i psychologia Pamięć - rejestry Epizodyczna Autobiograficzna Semantyczna Deklaratywna JAWNA OSOBNICZA NIEJAWNA Percepcyjna Torująca (priming) Proceduralna (refleksoryczna) PAMIĘĆ? Asocjacyjna / Odruchowa?? Nieasocjacyjna / Nawyków? Zmagazynowana KOMUNIKATYWNA SPOŁECZNA KULTUROWA Rys. Rodzaje pamięci wyróżniane w nawiązaniu do koncepcji E. Tulwinga w ujęciu przedstawianym przez Wikipedie (Memory) - zmodyfikowane. Niektórzy autorzy do pamięci niejawnej (implicit memory) zaliczają dodatkowe niewymienione tu rodzaje pamięci, a także pamięć asocjacyjną utożsamianą z odruchami i pamięć nieasocjacyjną utożsamiana z nawykami. Podejście takie w kontekście Hebbowskiej teorii pamięci i neurobiologii pamięci (m.in. pawłowizmu ) wydaje się być błędem metodologicznym. Funkcjonalna Socjologia i kulturoznawstwo za: Memory Wikipedia w oparciu o koncepcję E. Tulwin

10 Pamięć - wynik sumowania Pamięć jest wynikiem sumowania bodźców, np.: - nowego warunkowego z (opóźnionym) bezwarunkowym lub uwarunkowanym wcześniej By zapamiętać, trzeba chcieć - konieczne jest wzmocnienie: kara lub nagroda Nowy bodziec obojętny warunkowy Zapowiedź wzmocnienia Wzmocnienie kara lub nagroda Bodziec nieobojętny bezwarunkowy lub uwarunkowany wcześniej Pamięć Engram Odruch warunkowy

11 Pamięć kompresja - memy Kojarzenie jako podstawa zjawisk pamięci Przepustowość - lejek informacyjny Keidla [bit/s] : receptory (10 10 ) > > ośrodki (10 2 ) > kojarzenie (25-50) > > decyzje (2-5) < planowanie (15-40) <... < efektory (10 10 ) Bodżce Recepcja Percepcja Kojarzenie Decydowanie Reagowanie Nadawanie

12 PAMIĘĆ Formy pamięci pod względem czynnościowym: modyfikacja percepcji - uczenie wzorca jako całości kojarzenie bodziec - reakcja uczenie wzorców motorycznych cechowanie mechanizmów przeliczających i synchronizujących np. orientacja wg słońca, cechy tańca pszczół Typy pamięci ze względu na trwałość i mechanizm SENSORYCZNA (ikoniczna, echoiczna) = bezpośrednia, natychmiastowa, receptoryczna - efekt G.Sperlinga KRÓTKOTRWAŁA = robocza, operacyjna DŁUGOTRWAŁA = permanentna

13 Pamieć jako mechanizm nastawienia percepcji PAMIEĆ SENSORYCZNA: IKONICZNA i ECHIOICZNA (bezpośrednia, natychmiastowa, receptoryczna) pamięć ultrakrótka, USTM (Ultra-Short Term Memory), rejestr sensoryczny, pamięć zmysłów Efekt G. Sperlinga (1959) z 9-ciu liter na kwadratowej planszy zapamiętywane 4-5 niezależnie od czasu ekspozycji ekspozycja (50 ms) + ekspozycja plamki wskaźnikowej w pozycji jednej z liter (50 ms) - możliwość odtworzenia dowolnej litery pierwsza demonstracja pamięci ikonicznej _Test Sperlinga-cyfry.ppt skrót.lnk _Test Sperlinga-litery.ppt skrót.lnk

14 Pamieć jako mechanizm nastawienia percepcji PAMIEĆ SENSORYCZNA: IKONICZNA - PROCEDURY Sperling's original partial report paradigm Averbach & Coriell's partial report paradigm. Wikipedia

15 Pamieć jako mechanizm nastawienia percepcji PAMIEĆ SENSORYCZNA: IKONICZNA = INFORMATIONAL PERSISTENCE BNDF middle occipital gyrus (MOG) persistence up to 2000 ms V1 superior temporal sulcus (STS) The dorsal stream (green) and ventral stream (purple) are shown. They originate from a common source in visual cortex Wikipedia

16 Pamięć operacyjna Struktura pamieci operacyjnej wg Alana Baddeleya, Meredyth Daneman i Patricii Carpenter pętla fonologiczna (PF) - pamięć werbalna słów słyszanych, wrażliwa na podobieństwo brzmieniowe i dźwięki artykułowane nawet w obcych językach, niewrażliwa na hałas nieartykułowany, zgodna z prawem 7 2, odpowiada ilości informacji wypowiadanej w ciągu 2 sekund zapis wzrokowo-przestrzenny (ZPW) - podsystemu pamięci rozmieszczenia obiektów w przestrzeni (model szachownicy) centralny ośrodek wykonawczy (COW) - koordynuje i rozdziela aktywność obu podsystemów na zasadzie konkurencji: wg Daneman i Carpenter o sprawności COW decyduje ilość przestrzeni (pamięci operacyjnej) dostępnej po czasowym zachowaniu - zapamiętaniu danych (test głośnego czytania zadań napisanych na osobnych kartkach i zapamiętania ostatnich wyrazów) - im sprawniejszy ośrodek wykonawczy (zdolność interpretowania znaków) tym większa pojemność pamięci operacyjnej

17 Pamięć operacyjna Pojemność: zgodnie z prawem 7 2 George Millera 7 znaków, jednostek informacji niekoniecznie cyfr czy liter, mogą być dowolne znak, np. daty roczne - zrozumiałość i interpretacja znaków? wrażliwa na długość znaków: wydłużenie znaków zmniejsza pojemność dla liczb po angielsku: 6,55 znaku - nazwy, - po walijsku 5,77 znaku - nazwy, bo statystycznie dłuższe wynik podejrzany liczby można zapamiętywać niekoniecznie jako słowa? _Test Jacobsa.ppt

18 Pamięć operacyjna Trwałość: na czas dowolnego podtrzymywania, powtarzania w mowie wewnętrznej 2 sekundy koncentracji na liczeniu wstecz znoszą zdolność powtórzenia trzech liter - konkurencja aktywności? (eksperyment Paula Mutera Bardzo natychmiastowe zapominanie /Univ. Toronto, 70/) 1 s ekspozycji trzech liter na ekranie, 2 s przerwy, ekspozycja słowa litery jako hasło odtworzenia lub ekspozycja trzycyfrowej liczby, od której badani liczą wstecz co trzy liczby i po różnym czasie polecenie litery, Prawdopodobnie istnieje pamięć krótkotrwała i niezależna zdolność utrzymywania danych przez - powtarzanie.

19 Pamięć operacyjna Obszary wykazujące aktywność podczas zadań związanych z pamięcią krótkotrwałą Ośrodek wykonawczy Pętla fonologiczna i Pętla wzrokowoprzestrzenna

20 Pamięć operacyjna Obszary wykazujące aktywność podczas zadań związanych z pamięcią krótkotrwałą

21 x Pamięć operacyjna rejestr wzrokowo-przestrzenny Obszar wzrokowej pamięci przestrzennej Obszar ruchów gałki ocznej Pole 47 Obszar wzrokowej pamięci twarzy The spatial brain

22 x Pamięć operacyjna rejestr wzrokowo-przestrzenny The spatial brain

23 PAMIĘĆ DŁUGOTRWAŁA Typy pamięci ze względu na zakres (E.Tulving, J.M. Fuster) DEKLARATYWNA (sprawozdawcza, relacyjna) - percepcyjna w jednej próbie - wymaga motywacji (selektywna) - epizodyczna (zdarzeń) - semantyczną (słownictwa) LTP (NMDA i non-nmda) amnezja z upływem czasu i amnezja urazowa pł.skroniowy kory, hipokamp, c.suteczkowate j.grzbiet.środk. wzgórza (B.Milner, W.Penfield, P.Graf, G.Mandler, P.Haden) EMOCJONALNA (LeDoux J.E.) warunkowanie - bodźca warunkowego awersyjnym wytłumialna - wygaszalna, ale może aktywowana przez stres i w regresie starsza ontogenetycznie od deklaratywnej - poza świadomością - pozakorowo, śródmózgowie, wzgórze (j. czuciowe), ciało migdałowate, hipokamo j.środkowe c.m. - przez pień - regulacja wegetatywnych objawów emocjonalnych, j. boczne c.m. - połączenia z hipokampem,. TOPOGRAFICZNA (miejsca, położenia... ) hipokamp - kora? - osobna lokalizacja REFLEKSOPRYCZNA (proceduralna, czynności) - motoryczna metodą prób i błędów lub przez naśladownictwo odruch warunkowy c-amp +Ca ++ KCh~P nie ulega wygasaniu c.migdał., j.j. podstawy (c. prążkowane), j.j. móżdżku (R.Thompson, D.McCormick)

24 Pamięć sekwencja zdarzeń Sensytyzacja BB R Wz BW R Habituacja n [BW R? (Wz)] BW Ø Warunkowanie n [BW BB R Wz] BW R Pamięć trwała BW 1 + BW 2 ( R )

25 Pamięć przywolanie i rekonsolidacja Przywołanie (reminiscencja) Rekonsolidacja pamięci po przywołaniu

26 Co o tym myślą behawioryści Na tym nie koniec, bo pamięć to także: Sensytyzacja kto się raz sparzył i na zimne dmucha Habituacja - zwyczajne przywykanie Warunkowanie klasyczne = Pawłowowskie instrumentalne = Skinnerowskie Pamięć trwała tu Epizodyczna zdarzeń i słownictwa

27 Neuronalne mechanizmy uczenia się Modele: Aplysia californica (20 tys neuronów), Herminseda, Drosophila, Locusta, Caenorhabditis i wyższe,... Badacze: Ladislav Tauc, Eric Kandel, Vincent Castelluci, James Schwartz, David Alcon, Joseph Farley, Graham Hoyle, Seymour Benzer, Charles Woody...

28

29

30

31 PAMIĘĆ SEKWENCJA ZDARZEŃ Sensytyzacja BB R Wz BW R Habituacja n [BW R? (Wz)] BW Ø Warunkowanie n [BW BB R Wz] BW R Pamięć trwała BW 1 + BW 2 ( R )

32 Błonowe mechanizmy pamięci Co robią kanały i za co Eric Kandel dostał Nobla

33 Jak uczą się ślimaki Miejsce akcji - łuk odruchu wciągania skrzeli u Aplysii a ściślej synapsa akso-aksonalna BW BB Syfon Głowa Neuron czuciowy I 5-HT Interneuron Glu 5-HT Glu Glu Mięsień retraktor skrzeli Glu Motoneuron Neuron czuciowy II

34 Co się dzieje 1 - Zwykła reakcja Zwykły bodziec bezwarunkowy zamach na skrzela bodziec - reakcja Glu BB Syfon Glu Glu Glu Głowa Neuron czuciowy II

35 Co się dzieje 2 - Habituacja Bodziec warunkowy faluje sobie woda n depolaryzacja I Ca [Ca 2+ ] in K(Ca)Ch g K słaby powtarzający się bodziec reakcja wygasa Glu n BW Syfon Glu Głowa

36 Co się dzieje 3 - Sensytyzacja Zwykły bodziec bezwarunkowy po głowie 5-HT c-amp Kinaza KCh~P g K uczulenie synapsy Syfon 5-HT BB Głowa 5-HT

37 Co się dzieje 4 Sensytyzacja cd. Słaby bodziec silna reakcja Glu BW Syfon Glu Glu Glu Głowa Neuron czuciowy II

38 Co się dzieje 4 - Warunkowanie Sumowanie bodźców bezwarunkowego i warunkowego najpierw: n BW habituacja + [Ca 2+ ] in + kalmodulina potem: BB AC-(kalmodulina Ca 2+ ) c-amp Kinaza KCh~P g K wreszcie: BW n+1 iiiii!!!! Glu n BW Syfon Glu BB Głowa

39 Błonowe mechanizmy pamięci Inaczej

40 Sensytyzacja w łuku odruchowym BODZIEC bezwarunkowy 5-HT c-amp c-amp PK BODZIEC warunkowy PK IK Wzrost pobudliwości błony kolbki Ina + ICa DEPOLARYZACJA REAKCJA

41 Habituacja w łuku odruchowym BODZIEC BODZIEC warunkowy BODZIEC BODZIEC warunkowy warunkowy BODZIEC warunkowy BODZIEC warunkowy warunkowy BODZIEC warunkowy BODZIEC ICa warunkowy BODZIEC warunkowy REAKCJA ORIENTACYJNA [Ca]in K(Ca)Ch K(Ca)Ch IK BODZIEC warunkowy Hamowanie pobudliwości błony kolbki Hiperpolaryzacja INa + ICa BRAK DEPOLARYZACJI BRAK REAKCJI

42 Warunkowanie n [BW BB R Wz] BW R n BW ICa [Ca]in K(Ca)Ch IK Brak Reakcji Kalmodulina~Ca Kalmodulina~Ca - Cyklaza BB Kalmodulina~Ca - Cyklaza c-amp c-amp PK KCh~P IK Wzrost pobudliwości BW REAKCJA

43 Pamięć jako funkcja powtarzania. Dynamika uczenia wg Estesa i Ebbinghausa Wzór Estesa na prawdopodobieństwo poprawnej reakcji po n próbach P n = 1 (1 p 1 ) (1- Q) n-1 Gdzie: p n prawdopodobieństwo w n-tej próbie, p 1 prawdopodobieństwo w pierwszej próbie, Q - wskaźnik tempa uczenia efektywności prób Krzywa uczenia Krzywa zapominania Poprawne reakcje Poprawne reakcje Czas lub Ilość prób Czas lub Ilość prób Hermann Ebbinghaus (1885) - krzywe dynamiki zapamiętywania i zapominania

44 Pamięć LTP i LTD Długotrwałe postsynaptyczne wzmocnienie posttetaniczne (LTP) Długotrwałe postsynaptyczne hamowanie posttetaniczne (LTD) Timothy V.P. Bliss i Terje Lomo (laboratorium Pera Andersena, Universitat i Oslo) potwierdzają koncepcję Hebba odkrywając LTP po tetatnicznym drażnieniu hipokampa, Mark F. Bear (Brown University) - LTD po niskoczęstotliwościowym drażnieniu hipokampa LTP - bodziec: 15 s, 20 Hz na komórki ziarniste hipokampa lub 1 s 100 Hz na komórki piramidowe hipokampa - efekt: 7x wzmocnione EPSP w k. ziarnistych lub 3-4x wzmocnione EPSP w k. piramidowych, do 8 godzin in vitro, do kilkanastu tygodni in vivo Samoregenerująca i samoaktywująca dodekameryczna cyklaza adenylanowa neuronów jako warunek utrzymywania się LTP

45 Pamięć LTP i LTD w hipokampie Schemat układu neuronalnego kręgowców, w którym zachodzi warunkowanie Hipokamp Długotrwałe postsynaptyczne wzmocnienie potężcowe = LTP i Długotrwała postsynaptyczna depresja potężcowa = LTD (B. Gustafson, T. Bliss, T. Lomo, J.Holger )

46 LTP - Long term potentiation w synapsie Sekwencja zjawisk: GluA + nonnmda GluA + NMDA Ca 2+ (mechanizm sumowania) aktywacja NOS produkcja NO dyfuzja NO NO-Fe 2+ -GC c-gmp G-kinaza modyfikacja kanałów kolbki!! EFEKT KAMINA!!

47 LTP - Long term potentiation w synapsie Mechanizmy modyfikacji pobudliwości w LTP dwa typy receptorów glutaminianowych - NMDA i non-nmda drugi przekaźnik - Ca 2+ końcowy enzym wzmacniania - NOS (syntaza NO) czynnik zwrotnej plastyczności synaptycznej - NO = tlenek azotu drugi przekaźnik (cyklaza guanylowa - cgmp) II Bodziec warunkowy Kolbki synaptyczne Glu Błona postsynaptyczna Receptor I Bodziec Non-NMDA Glu warunkowy napływ Ca 2+ i Na + depolaryzacja aktywacja kanału napływ Ca 2+ sumowanie Receptor NMDA wydzielanie tlenku azotu aktywacja enzymów przez Ca 2+ system kinaz aktywacja syntazy tlenku azotu

48 Hipokamp - siedlisko pamięci Hippocampus: Wikipedia

49 Hipokamp - dyspozytor pamięci Paradygmat Hebowski waga synaps (Donald Hebb, ) G. Tononi, C. Cirelli (2014) Sleep and the price of plasticity: from synaptic and cellular. Pamięć jako tworzenie połączeń korowych z udziałem hipokampa dwa okresy kilkugodzinny i wielodniowy - facylitacja i selekcja połączeń/synaps zmiany arboryzacji (morfologiczny) - stabilizacja połączeń z (późniejszym) wyłączeniem hipokampa i aktywacją kory przedczołowej (systemowy) Hipokamp lub kora przedczołowa jako rozdzielnia łącznica M.Spitzer Cyfrowa demencja Prawo Ribota (Théodule Ribot, 1881) i prawo Josta (Adolph Jost, 1897) zapominanie i patologiczna amnezja obejmuje najświeższe, nieskonsolidowane (później/słabiej) ślady pamięciowe Po uszkodzeniu hipokampa: u myszy tydzień wstecz, u ludzi lata wstecz (Frankland, Bontempi (2005) Neurosci. 6: )

50 Pamieć - Plastyczność - uczenie się Plastyczność neuronów podstawa uczenia - przebudowa kolców dendrytycznych miesiące życia płodowego poród po urodzeniu okres życia dojrzewanie dojrzałość starość demencja Neurony piramidowe człowieka gęstość kolców dendrytycznych w zależności od wieku B. Żernicki Od neuronu do psychiki (zmodyfikowane)

51 A na końcu Supermysz Dougie i dr J. Tsien, uczeń E.Kandela Sci Amer

52 A na końcu Supermysz Dougie i dr J. Tsien, uczeń E.Kandela Sci Amer

53 Pamięć i geny na pamięć System CREB Eric Kandel - konsolidacja pamięci zależna od indukcji zespołu genów poprzez system CREB (c-amp responsive element binding protein). Tim Tully (Cold Spring Harbour) - dziki szczep Drosophila uczy się reakcji awersyjnej na zapach w 10 sesjach treningowych - u mutantów Drosophila ze wzmocnionym genem supresorem genu CREB zachowana pamięć krótkotrwała reakcji awersyjnej lecz brak konsolidacji pamięci długotrwałej, - u mutantów Drosophila ze wzmocnionym genem aktywatorem genu CREB konsolidacja reakcji awersyjnej po 1 sesji treningowej. Ancino Silva (Cold Spring Harbour) - u myszy osłabienie ekspresji CREB - niezdolność zapamiętania zapachu pokarmu z pyszczka innej myszy (kukurydza jako nowy pokarm) - poprawa retencji po zwiększeniu liczby, krótkich sesji oddzielonych przerwami na odpoczynek - kumulacja efektu niskich ilości mediatorów?

54 Pamięć i geny na pamięć Białko GAP-43 (Aryeh Routtenberg i wsp, z Northwestern University) - myszy, które szybciej uczą się drogi w labiryncie, mają większą mózgową zawartość białka GAP-43 - poprawa wyników w mysich testach na inteligencję u zmodyfikowanych genetycznie osobników, z dodatkowych kopiami genów GAP-43 - u ludzi obniżenie produkcji GAP-43 z wiekiem oraz w ch. Alzheimera - GAP-43 ulega fosforylacji podczas LTP - w trakcie rozwoju kieruje wędrówka stożków zrostu aksonów, brak genu niedorozwój spoideł i śmierć

55 Pamięć i geny na pamięć Receptory NMDA G.L.Collingridge, R.Malenka, R.Nicoll, G.Lynch ( 80 90) - udział receptorów NMDA w pamięci oraz LTP i LTD R.G.M.Morris ( 80) - blokery NMDA pogarszają uczenie labiryntu wodnego u szczurów J.Tsien, G.Liu (MIT; ), M.Zhuo (Washigton Univ.) - upośledzona zdolność uczenia i brak LTP u myszy z warunkowym knockoutem genu podj. receptora NR1 w CA1 hipokampa - u myszy linii Doogie ze specyficzna transwekcją genu białka NR2B: 2-krotnie dłuższy czas otwarcia kanału NMDA (230 ms), silniejsze oddziaływanie synaptyczne w LTP szybsze uczenie rozpoznawania przedmiotów, 4-5-krotnie trwalszy ślad pamięciowy, szybsze powstawanie i wygaszanie warunkowej reakcji lękowej na dźwięk i miejsce (2 próby bez kary wobec 5 prób w kontroli), lepsza orientacja w labiryncie wodnym Morrisa. - podjednostki NR2B i NR2A NO zależne LTP, NO zależna apoptoza. - w mózgu młodych myszy NR2B > NR2A, z wiekiem NR2A > NR2B. Dlaczego??... preferencja młodych?... zapobieganie przeciążeniu??...

56 Pamięć i geny na pamięć Morris water labyrinth - Morris water maze

57 Amnezja i inne zaburzenia pamięci ZABURZENIA PAMIĘCI Amnezja pourazowa: - anterogradalna = następcza brak konsolidacji po urazie, niemożność zatrzymania w pamięci zdarzeń - retrogradalna = wsteczna niemożność odtworzenia z pamięci zdarzeń poprzedzających uraz na różną odległość wstecz - niezależna od ciężkości urazu, stopniowo poprawiająca się z czasem Zaburzenia pamięci w związku z uszkodzeniami mózgu: zespół Korsakowa - uszkodzenie ciał suteczkowatych zespół skroniowo-hipokampalny Amnezja senna

58 Pamięć LTP i LTD ZABURZENIA PAMIĘCI Zaburzenia pamięci w związku z uszkodzeniami mózgu: zespół Korsakowa - uszkodzenie ciał suteczkowatych zespół skroniowo-hipokampalny W.B Scoville niezależnie od przyczyn obustronne uszkodzenie płata skroniowego i hipokampa H.M. (27-letni mężczyzna z Harford, Connecticut), u którego William Beecher Scoville dokonał resekcji 8 cm przyśrodkowej powierzchni obu płatów skroniowych wraz ze znaczną częścią hipokampa i ciałami migdałowatymi z powodu przewlekłej, ciężkiej padaczki od 10 roku życia, badany przez Brendę Miller, prowadzony ponad 30 lat przez Suzanne Corkin (MIT), w 1992 udzielał wywiadu radiowego, zmarł ok inne podobne przypadki Scoville a: - 55-letnia M.B. z psychozą maniakalno-depresyjną (1952) - deficyt pamięci wykryty przez Miller w 1955, - dwoje pacjentów po obustronnych lezjach 5 cm wycinków płatów skroniowych (1951) - chirurg po lezji 5,5 cm płata skroniowego z hipokampem (1954) - deficyt pamięci o rożnym nasileniu.

59 Pamięć LTP i LTD ZABURZENIA PAMIĘCI amnezja na tle udarów mózgu lub arteriosklerozy starczej brak konsolidacji pamięci świeżej - dobre odtwarzanie zdarzeń przeszłych do okresu krytycznego uszkodzenia płata skroniowego kory, hipokampa, ciał suteczkowatych lub jądra grzbietowego środkowego wzgórza znoszące pamięć sprawozdawczą (B.Milner, W.Penfield, P.Graf, G.Mandler, P.Haden) w filmie Davida Suzuki przypadek Jeremy ego Kaasa (Anglia) byłego studenta Oxford, protezujacego pamięć notatkami afazje, apraksje poapoplektyczne?... zaburzenia pamięci refleksorycznej - uszkodzenia ciała migdałowatego lub jąder móżdżku znoszą odruchy warunkowe nie naruszając bezwarunkowych (R.Thompson, D.McCormick) - niezależnie od zmian pamięci deklaratywnej amnezja senna przypadek uszkodzenia mózgu wskutek zatruciu tlenkiem węgla z wymazywaniem pamięci bieżącej i brakiem konsolidacji podczas snu (?)

60 Pamięć i geny na pamięć Pamięć wrażliwa na stres i płeć Czas pokonania symulacji labiryntu: - mężczyźni 2 min 22 s - kobiety - 3 min 16 s. U kobiet (fnmr) aktywna kora wzrokowa, czołowa i prawa ciemieniowa U mężczyzn aktywna kora wzrokowa i lewy hipokamp ( mapy labiryntu ) Strategia: - kobiet - zapamiętanie dozorów - mężczyzn - budowanie mapy (U.Ulm) Czas pokonania labiryntu przez szczurzyce: ciężarne i matki - 43,2 s dziewice s - wpływ estradiolu i progesteronu czy działanie bodźców od dzieci na hipokamp? - dziecięca ciekawość spowalnia? (Nature 1999)

61 Pamięć i geny na pamięć Pamięć wrażliwa na stres i płeć Normalne samce myszy - utrata zainteresowania samicą w kolejnych próbach spotkaniach - po blokerach receptorów oksytocyny i specyficznym knockoucie genu OT w mózgowiu niezdolność rozpoznawania samic - brak utraty zainteresowania ale pamięć labiryntu, położenia karmnika - bez zmian (Nature Genetics 2000). Przesłuchanie i egzamin - wzrost stęż. adrenaliny i kortyzolu upośledzenie pamięci U 36 ochotników stres i kortyzol (1 godz. przed; zaraz po; po 23 godz.): nie utrudniały odtwarzania listy 60 rzeczowników natychmiast po, obniżały zdolność przypomnienia rzeczowników po 24 godzinach nie wpływały na wybór rzeczowników z listy po 24 godzinach Zalety testów wyboru w sądach i podczas egzaminów? (Nature Neurosci. 2000)

62