Studiul dezvăluie cum remodelarea creierului adolescent afectează recuperarea memoriei
Cercetătorii au descoperit un proces biologic în creierul șoarecilor care oferă noi perspective asupra modului în care circuitele de memorie se dezvoltă în timpul adolescenței.
Oamenii de știință au știut de mult timp că dezvoltarea creierului uman continuă după anii adolescenței, cu schimbări semnificative în ceea ce privește luarea deciziilor și reglementarea emoțiilor, extinzându-se până în anii 20. Recent, cercetători de la Albert Einstein College of Medicine au identificat un proces biologic în creierul șoarecilor care aduce noi informații despre cum se maturizează circuitele memoriei în această perioadă extinsă de dezvoltare cerebrală.
Studiul, publicat astăzi în PLOS Biology, a constatat că o zonă cheie a creierului șoarecilor, responsabilă de memorie, suferă o remodelare neașteptată în timpul adolescenței târzii. Pe măsură ce aceste schimbări au avut loc, amintirile formate mai devreme în viață devin temporar mai dificil de accesat, înainte de a reapărea ulterior, adesea cu detalii mai puțin precise. Aceste descoperiri sunt în concordanță cu dovezile tot mai numeroase că adolescența este o perioadă dinamică de maturare cerebrală și identifică un mecanism biologic care ar putea explica modul în care accesul la amintiri se schimbă în această etapă de dezvoltare.
Folosind modele de șoareci, cercetătorii s-au concentrat pe cortexul retrosplenial (RSP), o regiune a creierului care joacă un rol important în organizarea și recuperarea amintirilor pe termen lung. Aceștia au descoperit că structuri protectoare, asemănătoare unei plasme, numite rețele perineuronale, care ajută la stabilizarea circuitelor de memorie, au scăzut neașteptat în timpul adolescenței târzii, înainte de a se reconstrui în perioada de adult.
„Am știut de ani de zile că creierul continuă să se dezvolte în timpul adolescenței și tineretului”, a declarat autorul principal, Jelena Radulovic, M.D., Ph.D. „Descoperirile noastre încep să explice cum arată acest proces de dezvoltare în unul dintre circuitele de memorie ale creierului și cum poate influența modul în care sunt reamintite experiențele anterioare.”
Cercetătorii nu înțeleg încă pe deplin consecințele fluctuațiilor observate ale rețelelor perineuronale, dar consideră că reorganizarea acestora în RSP ajută la prioritizarea accesului la amintirile formate în perioada de adult, în detrimentul celor formate în adolescența timpurie. Aceasta ar putea ajuta la adaptarea mai bună la circumstanțele și provocările întâmpinate în diferite etape ale vieții.
„Dacă reamintirea experiențelor din adolescența timpurie vine cu costul ajustării la cele noi este o posibilitate pe care o investigăm în prezent”, a adăugat Radulovic.
Studiul a arătat că circuitele de memorie examinate au atins maturitatea în timpul adolescenței timpurii, dar cercetătorii au descoperit că un sistem de stabilizare important a slăbit temporar în timpul adolescenței târzii, înainte de a se recupera în perioada de adult.
Acest moment este semnificativ, deoarece corespunde unei perioade recunoscute acum ca una de continuare a maturării cerebrale la oameni. Deși adolescența a fost definită anterior ca terminându-se în jurul vârstei de 19 ani, neuroștiințele recunosc din ce în ce mai mult că schimbările importante de dezvoltare continuă până în anii 20.
Comportamentul s-a potrivit cu biologia. Cortexul retrosplenial este responsabil pentru amintirile mai vechi și mai bine consolidate. Pe măsură ce structurile sale stabilizatoare au scăzut, accesul la amintirile formate anterior a devenit mai puțin fiabil.
Pentru a determina cum aceste schimbări cerebrale au afectat comportamentul, cercetătorii au antrenat șoarecii să asocieze un mediu specific cu o experiență neplăcută, un șoc electric ușor. La scurt timp după aceea, șoarecii și-au amintit experiența și au înghețat când s-au întors în aceeași cameră. Cu toate acestea, după câteva săptămâni, mulți dintre șoarecii antrenați în adolescența timpurie nu au mai arătat acea reacție de frică, în timp ce șoarecii antrenați în timpul adulției au păstrat amintiri stabile pe aceeași perioadă.
Când șoarecii adolescenți au experimentat ulterior un alt test într-un mediu diferit, au reacționat din nou la settingul original, demonstrând că amintirile deveniseră temporar inaccesibile, nu șterse.
Cercetătorii au urmărit aceste schimbări la o scădere a proteinelor structurale cheie care ajută la construirea și menținerea rețelelor perineuronale, împreună cu activitatea redusă a TGFβ2, un factor de creștere implicat în menținerea acestor structuri. Când au întărit rețeaua protectoare sau au restabilit activitatea TGFβ2, șoarecii și-au recăpătat capacitatea de a recupera amintirile formate anterior.
Până în mijlocul adulției, multe dintre aceste amintiri au reapărut spontan, deși deveniseră mai puțin precise. În loc să răspundă doar la mediul original, șoarecii au generalizat frica lor la medii necunoscute. Cercetătorii observă că acest model seamănă cu „bumperul de reminiscență”, un fenomen bine cunoscut în care adulții își amintesc disproporționat amintirile din adolescență și începutul maturității, adesea amintindu-și mai ușor semnificația emoțională a unei experiențe decât detaliile sale specifice.
Aceste descoperiri ar putea avea și implicații dincolo de memorie. Schizofrenia și depresia majoră apar adesea la oameni în timpul adolescenței târzii, aceeași perioadă de dezvoltare în care cercetătorii au observat remodelarea extinsă a circuitelor de memorie la șoareci. Autorii sugerează că, în cazul indivizilor genetic predispuși, modificările în acest proces de dezvoltare ar putea contribui la vulnerabilitatea la tulburările psihiatrice, deși sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina dacă mecanisme similare au loc și la oameni.
