Tag Archives: atmintis

Interviu su neuromokslininku Gediminu Lukšiu

Šveicarijoje Bazelio universitete dirbantis elgsenos ir kompiuterinių neuromokslų daktaras Gediminas Lukšys naudodamasis kompiuterio sukurtomis aktyvacijomis bando ištirti žmogaus poelgių  veiksnius bei rasti atsakymą į klausimą kas ir kodėl lemia kiekvieno iš mūsų sprendimus. Daktaras, tiriantis streso ir atminties sąryšį, kalba apie savo darbą laboratorijose ir karjerą.

Kas Jus paskatino tyrinėti streso ir mokymosi sąryšį?

Streso ir atminties sritį atradau dėl kelių priežasčių: pirmiausiai, mane jau bakalauro studijų metu domino žmogaus elgesio, emocijų, sprendimų priėmimo supratimas naudojant modeliavimą ir kompiuterines simuliacijas. Gilindamasis į šią sritį rizikavau, nes iki tol stresą bei jo poveikį tyrinėjo “tradiciniai” biologai ir psichologai, tuo tarpu modeliuotojai daugiausiai domėjosi sparčiai populiarėjančiomis sritimis, tokiomis kaip neuroekonomika. Streso ir atminties sritį pasirinkau ir dėl praktinių sumetimų. Ši tema nauja ir neištyrinėta, todėl rašant ja kur kas lengviau išvengti tiesioginės konkurencijos ir savo straipsnius publikuoti geriausiuose žurnaluose.

Kuo Jus domina pasirinkta sritis ir koks Jūsų darbo tikslas?

Tyrinėjant tokią, ganėtinai naują, mokslo nišą už egzistuojančių metodų nepriekaištingą išmanymą kur kas svarbiau kūrybingumas ir naujų idėjų sintezė. Pats esu ne tas žmogus, kuris rūpintųsi idealiu visų detalių išpildymu – man svarbiau bendras vaizdas, galimi praktiniai pritaikymai. Mane domina būdai modeliuoti ir numatyti žmogaus ir gyvūnų elgesį, jį veikiančius faktorius, tad mano darbo esmė buvo vystyti bendro pobūdžio metodus tam tikslui, o stresas ir mokymasis yra tik konkreti tų metodų pritaikymo sritis (kaip šiuo metu yra atmintis ir žmogaus genetika).

Kaip „paprastam žmogui“ aiškinate, kuo užsiimate laboratorijoje?

Šiuo metu  dirbdamas Bazelyje (Šveicarija) modeliavimą bandau pritaikyti žmogaus atminties tyrinėjimui ir genų, turinčių įtakos mokymuisi, atminčiai bei emocijų įtakos pastariesiams, paieškai. Bazelyje, kitaip nei anksčiau, nebetenka atlikti eksperimentų su pelėmis – čia aš užsiėmu tik rezultatų analize ir kompiuterinių metodų taikymu. Būdamas Šveicarijoje daug išmokau apie žmogaus genetiką. Kalbant konkrečiau – apie asociacijų studijas, bandant susieti DNR sekos skirtumus tarp žmonių su įvairiais fenotipais – atminties, sprendimų priėmimo, emocinės moduliacijos aspektais. Dirbdami naudojame smegenų skanavimo metodą, kurio pagalba ieškome sąryšių, atsispindinčių smegenų aktyvacijose. Pavyzdžiui, pavyko atrasti vieno geno variaciją, kuri susijusi su atminties moduliavimu neigiamomis emocijomis bei aktyvumo pokyčiais už atmintį atsakingose smegenų srityse.

Visgi, mano darbas ne tik ilgos valandos labaratorijoje – tenka dėstyti ir magistrantams. Tai šiek tiek sudėtinga, kadangi dirbu psichologijos fakultete, kur dauguma studentų nelabai išmano net ir elementarius matematinius/statistinius metodus. Vis dėlto, mano seminaruose paprastai dalyvauja tik 4 arba 5 ganėtinai motyvuoti studentai, su kuriais nesunkiai pavyksta rasti bendrą kalbą. Dėstymą to, kas man įdomu ir ką gerai moku, vertinu kaip gerą galimybę pasiruošti didesnio masto dėstymui ateityje, jei pavyktų tapti profesoriumi.

Ar džiaugiatės, pasirinkęs mokslininko kelią? Kokie profesiniai ateities planai? Ar juos siejate su Lietuva?

Mokslininko darbas gana įdomus, nes jis reikalauja daug kūrybinių sugebėjimų, bet taip pat reikia turėti gerus techninius ir net vadybinius įgūdžius, sugebėti savo darbą ir idėjas efektyviai pateikti konferencijose bei diskusijose su kolegomis. Mokslinio darbo sėkmė priklauso ne (vien) nuo darbo techninio nepriekaištingumo, o nuo sugebėjimo įtikinti kitus, kuo jis yra svarbus ir kokia jo vieta konkrečios srities vystymesi bei bendrame kontekste. Dirbant Vakarų Europoje tikrai negalima skųstis darbo sąlygomis ar užmokesčiu. Tiek ankstesnėje, tiek dabartinėje darbovietėje darbas vyksta ramiai, be streso, paprastai suteikiamos gan lanksčios sąlygos (t.y. nebūtina būti biure visą laiką nuo 8 iki 18, jei nėra susitikimų ir ko aptarti su kitais, leidžiama dirbti namuose kiekvienam tinkamu laiku). Dėl ateities planų nesu tikras. Nežinau, ar liksiu “grynu” mokslininku, nes manau, kad mano srityje (kalbant apie elgesio bei jį leminčių faktorių modeliavimą) galėtų būti sėkmingų praktinių pritaikymų, Aišku, idealiausia būtų tuo užsiimti kartu pritaikant mokslą, kaip pasaulyje daro ne vienas ir ne du profesoriai. Kol kas apie Lietuvą jokių konkrečių minčių nėra, iš dalies dėl to, jog su mano tyrinėjama sritimi susijusios veiklos čia nėra, be to sąlygos mokslui Lietuvoje toli gražu neidealios.

 

Kodėl prisiminti – pavojinga?

Prisiminti prisiminimus

Dar nuo Platono laikų atmintis buvo įsivaizduojama kaip vaško lentelė, kurioje visam laikui išraižyti atsiminimai. Šių dienų žmonės (kuriuos neseniai vykdytoje apklausoje atstovauja 63% amerikiečių) dažnai mano, kad žmogaus atmintis „dirba kaip vaizdo kamera, tiksliai įrašanti įvykius, kuriuos matome ir girdime, tam, kad vėliau galėtumėme juos peržiūrėti ir tyrinėti“.

Tačiau tokia atminties samprata ne tik pasenusi, bet ir neteisinga. Prisiminimai nėra faktai, kuriuos nepakitusius iškeliame į paviršių; prisiminimas yra rekonstrukcija (perkūrimas) pasitelkiant vaizduotę. Tokios išvados dar 1917 m.  priėjo britų psichologas Frederick Bartlett, kai papasakojęs išgalvotą pasaką studentams ir po kelių dienų paprašęs ją atkartoti, išgirdo įvairių neteisingų pasakų, kurių tik moralas buvo toks pat.

Pasirodo, formuojantis prisiminimams neuronai suformuoja naujas tarpusavio jungtis. Šis procesas vadinamas atminties konsolidacija. Nenaudojamos neuronų jungtys nyksta, taip mes pamirštame, kokį tortą valgėme per savo gimtadienį arba pirmosios auklėtojos vardą.

Tačiau prisimenant jungtys nėra tokios pat; jos  atkuriamos. Tam reikalingi specialūs baltymai – kūno statybinės medžiagos. Baltymas PKMzeta (baltymas kinazė C) yra vienas iš kelių baltymų (kiti dar neišaiškinti), būtinų ilgalaikių prisiminimų išsaugojimui. Ilgalaikiai prisiminimai reiškia, kad įvyksta atminties rekonsolidacija, neuronų jungtys sukuriamos iš naujo. Tai paaiškina, kodėl bėgant laikui prisimename vis mažiau tam tikrų įvykių detalių, arba netgi prisimename neteisingai.

Įvykių liudininkai ypač svarbūs mūsų teisminėje sistemoje, tačiau prisiminimais negalima pasikliauti! Psichologai  William Hirst ir Elizabeth Phelps netrukus po rugsėjo 11-osios įvykių 2001 m. apklausė kelis šimtus liudininkų, ką jie prisimena apie šią nelaimingą dieną. Apklausos buvo kartojamos; po vienerių metų 37% istorijų detalių buvo pakitusios. 2004 m. šis skaičius buvo arti 50%. Kai kurie pasikeitimai liudijimuose buvo nežymūs: istorijos tapo trumpesnės, tačiau šokiruoja tai, jog kai kurie žmonės net pakeitė vietą, kurioje buvo krintant dangoraižiams. Žinoma, patys liudininkai net nenumano, kiek jų prisiminimai pakito ir yra įsitikinę savo teisumu.

Rekonsolidacija paaiškina šiuos atminties neatitikimus: prisiminimai keičiasi kiekvieną kartą, kai prisimename. Tam įtakos turi aplinkiniai faktoriai; istorijos perrašomos nugalėtojų naudai, o skausmas skandinamas alkoholyje. Tai, kokios būsenos esame prisimindami, lemia tai, kaip žiūrime į praeities įvykius, nes atsiminimo kūrimas ir prisiminimas yra biochemiškai panašūs procesai.

 

Atminties trynimas

Kiekvienas turime prisiminimų, kurių mieliau atsisakytumėme. Panašų, jog artimoje ateityje prisiminti ar ne taps pasirinkimu.

Jau išsiaiškinome, kad iškeliant prisiminimus į paviršių į jie atkuriami; tam reikalingas baltymas PKMzeta. Logiška, kad užblokavus šį baltymą, prisiminimas nebus atkurtas. Tai turbūt pirmas atvejis aprašomas mūsų blog‘e, kai viskas yra taip paprasta, kaip atrodo! Mokslininkams reikėjo tik užsisakyti PKMzeta blokuojančią medžiagą ir pradėti tyrimus.

Praėjusio šimtmečio dešimtajame dešimtmetyje jaunas amerikiečių mokslininkas Karim Nader išmokė keliasdešimt laboratorinių žiurkių susieti garsų triukšmą su skausminga elektros srove. Greitai žiurkės įprato, išgirdusios triukšmą, sustingti iš baimės (išsivystė sąlyginis refleksas; šią metodiką pradėjo garsus rusų psichologas Ivan Pavlov). Nader kelias savaites stiprino šį elektrošoko baimės prisiminimą. Kai po kurio laiko vėl žiurkės vėl išgirdo baimę keliantį triukšmą, mokslininkas sušvirkštė baltymų gamybą (reiškia, ir tų baltymų, kurie atkuria prisiminimus) stabdančią medžiagą. Iškart po to triukšmas buvo vėl pakartotas, bet baimė buvo išgaravusi – žiurkės nieko panašaus nebeprisiminė. Taigi, prisiminimus galima ištrinti, jei prisiminimo metu nėra baltymų, galinčių rekonstruoti neuronų jungtis, kurios susieja garsus ar vaizdus su tam tikru praeities įvykiu.

Tokie revoliucingi ir patį mokslininką nustebinę rezultatai prieštaravo vyravusiai pastovios ir nekintančios atminties teorijai (Platono atminties kaip vaškinės lentelės sampratai), todėl mokslininkų bendruomenė iš pradžių šį atradimą atmetė kaip eksperimentinę klaidą. Tačiau 2005 m. tyrimai parėmė Nader atradimą ir įvyko paradigmos lūžis: šiandien mokslas sutinka, kad atmintis neveikia kaip filmas, o greičiau kaip spektaklis – vis kitoks kiekvieną kartą, nes biocheminis prisiminimų konstravimo ir rekonstravimo mechanizmas labai panašus.

 

Ko vyrai juodais džabužiais galėtų išmokti?

Šis atradimas yra svarbus pacientams, turintiems potrauminio streso sutrikimą (emocinis sutrikimas po pavojų keliančio įvykio, tokio kaip avarija, užpuolimas ar gamtinė katastrofa, kai išgyvenimai neleidžia žmogui toliau gyventi kasdieninio gyvenimo).

Baltymų gamybos blokavimo metodas trinant prisiminimus, nors ir  potencialiai veiksmingesnis už dabartinius metodus dar negali būti pritaikytas žmonių terapijai gydant potrauminio streso sutrikimą,  neuropatišką skausmą ar narkomaniją. Šiuo metu jis dar nepakankamai ištirtas ir išvystytas: žiurkėms baltymų sintezę blokuojanti medžiaga sušvirkšta tiesiai į smegenis. Be to, negalime sužinoti, kaip jos jaučiasi po terapijos. Galbūt jos ilgisi savo baimės? Arba savo narkotikų? O gal jos žino, kad kažko ilgisi, bet negali prisiminti, ko?

Tačiau prisiminimai terapijoje keičiami ir dabar: mokslininkai naudoja beta-blokerius, MDMA (gatvėje žinomą ekstazio pavadinimu), panašų, bet mažiau kraštutinį propranololį ir LSD gydydami potrauminio streso sutrikimus. Psichoterapijos metu MDMA (ekstazis) sukelia pakilios nuotaikos antplūdį, kai pacientas kalba apie įvykį, sukėlusį potrauminį stresą. Kadangi prisiminimo procesas keičia patį prisiminimą, teigiamos emocijos, išgyvenamos prisimenant įvykį, užgožia neigiamas emocijas, patirtas įvykio metu. Toks gydymas yra iki 83% veiksmingas.

Atmintį ištrinti galima ir nenaudojant cheminių medžiagų. New York University mokslininkų komanda 2010 m. atliko stulbinantį tyrimą. Mokslininkai grupei studentų rodė geltoną kvadratą ir tuo pačiu metu paveikė juos skausminga elektros srove (iki 60 voltų). Nieko keisto, kad greitai subjektai išmoko bijoti spalvotos figūros. Kitą dieną, studentams teko prisiminti baimę, susijusią su geltonu kvadratu. Tada prasidėjo „atminties trynimo treniruotė“. Subjektai suskirstyti į dvi grupes: pirmoji treniruotę pradėjo po 10 minučių, kai pirmą kartą tą dieną buvo iššauktas prisiminimas, o antroji – po 6 valandų (toks laiko tarpas vadinamas atminties rekonsolidacijos langu; po 6 valandų rekonsolidacija – prisiminimo rekonstrukcija, perkūrimas – nebevyksta). Grupę, turėjusią laukti 6 valandas, geltonas kvadratas tebegąsdino – baimės prisiminimas išliko atmintyje. O tie, kurie atminties trynimo treniruotę pradėjo iškart, baimė dingo. Po metų pakartotas tyrimas parodė, kad prisiminimas buvo tikrai ištrintas ir geltonas kvadratas nebekėlė baimės. Šis tyrimas įrodo, kad mūsų natūralūs atminties rekonstrukcijos gebėjimai turi pakankamai potencialo potrauminio streso sindromo gydymui.

Prisiminti pavojinga

Be abejo, galimybė ateityje viena piliule ištrinti prisiminimą kelia etinių klausimų. Visų pirma, jeigu pamiršime savo klaidų sukeltą skausmą, nepasimokysime ir vėl jas kartosime.  JAV Prezidento Bioetikos Taryba išleido pranešimą (“Beyond Therapy: Biotechnology and the Pursuit of Happiness.” ) apie atminties keitimo galimybes, kur išreiškė susirūpinimą dėl pavojaus, jog visuomenėje gali išnykti moralinė atsakomybė. Kas gali mus sustabdyti nuo neapgalvotai sukeliamo skausmo kitiems, jeigu jie galės pasirinkti tai pamiršti? Kiti tyrėjai išreiškė baimę, kad jų atradimai atminties trynimo srityje gali būti panaudoti politiniais tikslais ne tik perrašant šalies istoriją, kaip daryta sovietmečiu, bet „perrašant“ pačių žmonių atmintį. Tarybos pranešime rašoma: „Be [autentiškos] atminties mes negalime laikyti savęs ar kitų atskaitingais už tai, ką darome ir kas esame. Turbūt niekam nėra taip svarbu blokuoti pikto prisiminimus negu piktadariui.“ Tačiau taryba neįvertino, kad autentiška – ideali – atmintis neegzistuoja. Nėra ir linijos tarp natūralaus biocheminio atminties trynimo ir trynimo naudojant terapiją. Praeitis nėra praeityje, jei ją galima prisiminti (=pakeisti) dabar.

 

Pagal Jonah Lehrer, Frontal Cortex at Wired

 

Dovilė M.

Išsiųskite savo smegenis atostogų

Tikriausiai jau girdėjote, jog geras nakties miegas gerina kognityvius jūsų sugebėjimus. O ar nekyla klausimas, kodėl paskanavus šokolado netinkamu paros metu mąstymo procesai sulėtėja? Pasirodo, mūsų smegenys toli gražu nėra amžinas variklis.  Priešingai,  kaip ir kiekvienas kūno organas, smegenys jautriai reaguoja į aplinką ir jos pokyčius. Dėl šios priežasties, informaciją  dideliais kiekiais kasdien priimantiems žmonėms reiktų žinoti, kaip tinkamai elgtis su savo „galva“. Štai keletas gero elgesio su smegenimis manierų:

Pradėkime nuo to, ką valgome

PIRMA TAISYKLĖ:

Balansuota mityba – tai gausybės ragas vitaminų ir kitų organizmui naudingų medžiagu. Viskas paprasta kaip du kart du –  tiesiog valgykite daugiau vaisių ir daržovių.

ANTRA TAISYKLĖ:

Jūsų smegenims reikalingas nuolatinis energijos šaltinis, kurį mes galime gauti vartodami maistą, savo sudėtyje turintį gliukozės. Nemažą kiekį šios, organizmui naudingos medžiagos, galima rasti   tam tikro tipo angliavandeniuose, todėl pilnagrūdė duona, makaronai, kruopų košė taps puikiu desertu jūsų smegenims. Paminėti produktai gliukozę išskiria lėtai ir periodiškai, dėl šios priežasties kūnas geriau įsisavina medžiagas. Deja, šokolado mėgėjams teks nusivilti. Televizoriaus ekranuose šmėžuojanti spalvinga batonėlio „Manija“ reklama, mums žadanti energijos pliūpsnį vos tik atsikandus šio šokoladuko, toli gražu neatspindi realybės. Tiesą sakant, šokoladas ir kiti saldumynai suteiks jums energijos tik keletai akimirkų, o „stebuklingam“ poveikiui pasibaigus, jausitės tingesnis nei anksčiau.

TREČIA TAISYKLĖ:

Dar vienas sėkmingo ir efektyvaus darbo receptas teigia, jog atitinkamas geležies kiekis kraujyje teigiamai veikia mąstymo procesus. Norėdami įgyti daugiau šios naudingos medžiagos, jūs savo valgiaraštį  turite papildyti raudona mėsa, špinatais, džiovintais vaisiais ir keptomis pupomis.

KETVIRTA TAISYKLĖ:

Valgykite pusryčius. Nepaslaptis, kad sveika, reguliari mityba dovanos jums našią ir efektingą dieną. Moksliniai tyrimai parodė, jog mokinių testų rezultatai yra prastesni, jei jie kurį laiką būna nevalgę. Vis dėl to, dieną reikėtų pradėti sveikai, greitas maistas tikrai  neatneš norimų rezultatų.

VANDUO:

Skysčiai veikia kaip organizmo degalai, kuo daugiau jų, tuo geriau, priešingu atveju dehidratacija neigiamai paveiks jūsų smegenų veiklą.

ŠIEK TIEK JUDESIO:

Smegenims reikia daug deguonies, geriausias būdas prisotinti kiekvieną ląstelę šia medžiaga yra aktyvus sportas. Moksliniai tyrimai jau ne vieną kartą įrodė, jog fizinis aktyvumas gerina mūsų atmintį. Tad nieko nelaukę iš spintos išsitraukite senas pačiūžas.

MIEGAS:

Paskutinis, bet  bene pats svarbiausias. Jūsų miego metu, smegenys tarsi ruošiasi naujai dienai, vėl ir vėl iš naujo įtvirtindamos per dieną gautą informaciją. Net viena prarasta miego valanda gali daryti neigiamą įtaką jūsų sugebėjimams kitą dieną.

Informacinis šaltinis: http://www.bbc.co.uk/scotland/brainsmart/

Greta V.

 

Ir senas šuo išmoksta naujų triukų

Todėl nenumokite ranka į Naujųjų metų rezoliucijas išmokti užsienio kalbą ar įgyti kitų kvalifikacijų. University College London tyrėjų grupė, vadovaujama prof. Eleanor Maguire, nustatė, jog smegenys prisitaiko atlikti naujas užduotis nepaisant amžiaus.

Smegenų plastiškumas,arba neuroplastiškumas, yra nervų sistemos savybė keistis, augti ir formuoti naujas jungtis dėl naujai įgytos patirties.

Būtent dėl šios savybės mes galime mokytis bei prisiminti, o be to ir atsigauti po smegenų pažeidimų.

E Maguire tyrime objektais buvo pasirinkti Londono taksistai. Mieste su 25000 gatvių, norint tapti dirbti šį darba, reikia mokytis apie trejus metus ir išlaikyti griežtus egzaminus. Tik apie pusė bandačiųjų iš tikrųjų tampa taksi vairuotojais.

Tyrimai parodė, jog taksistų hipokampo dalis yra didesnė nei nevairuojančių taksi žmonių ir šis užpakalinės hipokampo dalies didėjimas yra proporcingas laikui, praleistam dirbant taksistu. Didesnis tūris reiškia daugiau pilkųjų  ląstelių, kurios yra atsakingos už informacijos apdorojimą ir apsvarstymą. Iš tiesų, taksisto kvalifikaciją įgavusieji geriau pasirodė atminties testuose, susijusiuose su Londono lankytinomis vietomis, nei nepraėję mokymų ar jų apskritai nepradėję žmonės.

Didžiąją dalį viso gyvenimo pamokų išmokstame vaikystėje (jog monetų valgyti negalima ar kad egzistuoja žemės trauka, o tapetai nėra spalvinimo knygutė) ir jaunystėje (mokykloje ir universitete  sužinome, kodėl yra taip, kaip yra). Tačiau minėto tyrimo rezultatai rodo, kad smegenų plastiškumas net ir suaugusiesiems leidžia įgyti žinių ir gerai įsiminti naujus dalykus.

 

 

University College London pranešimas spaudai: http://www.wellcome.ac.uk/News/Media-office/Press-releases/2011/WTVM053658.htm

 

Dovilė M.

Smegenys <3 muziką

Nemažai žmonių save vadina melomanais ir teigia, kad be muzikos neišgyventų. Muzika atgaivina nuo slegiančių minčių, ji lydi mus kasdien nuo mėgstamiausios žadintuvo melodijos iki  radijo programos, kurios klausosi autobuso vairuotojas. Nors yra sakoma, jog meilė ir protas – atskiros institucijos, meilė muzikai gali pasitarnauti protui.

Pasigirdus muzikai smegenys atpažįsta toną, o tuomet išskiria dopaminą – chemikalą, kuris sukelia pasitenkinimą (dopaminas išsiskiria ir, pavyzdžiui, valgant ar užsiimant seksu). Būtent todėl muzika mums taip patinka.

 

Tačiau be malonumo, kurį kelia muzikos garsai, jie gali būti naudingi ne tik sielai, bet ir protui: muzika gerina atmintį bei aukštesniąją smegenų veiklą.

Muzikos klausymasis gerina mokymosi rezultatus ir leidžia geriau įsiminti informaciją. Kūrinys šešiasdešimties takto mušimų per minutę ritmu (baroko ir Mozart‘o muzika) aktyvuoja abu smegenų pusrutulius: dešinįjį – atsakingą už kūrybą – ir kairįjį, kuris atlieka daugiau loginę funkciją. Kai abu šie pusrutuliai veikia sinchroniškai, atminties galimybės žymiai padidėja. Be to, tyrimai parodė, jog vaikai, kurie buvo mokyti muzikos, turi daug geresnę atmintį nei vaikai be muzikinio lavinimo.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=GMkmQlfOJDk[/youtube]

Verta paminėti pozityvią muzikos įtaką skaitymo (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14681173), emocinio intelekto ir matematinių įgūdžių (net hiperaktyvūs/turintys dėmesio sutrikimų vaikai gauna geresnius rezultatus matematikos testuose, jei prieš tai klausėsi muzikos – http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14700729lavinimui.

 

Todėl nederėtų „nurašyti“ muzikos tik kaip pramogos, nes ji ne tik teikia malonumą, bet ir gali būti naudinga gerinant savo protinę veiklą.

 

 

Dovilė M.