Wspomnienia związane z nagrodą odgrywają istotną rolę w uzależnieniach. Naukowcy z Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego UW uczestniczyli w badaniach, które pomogą dogłębniej zrozumieć organizację i utrwalanie wspomnień dotyczących nagrody, a w konsekwencji lepiej poznać i leczyć uzależnienia.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie „Molecular Psychiatry”. Współautorami artykułu są dr Miron Kursa i Krzysztof Piwoński z Interdyscyplinarnego Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego (ICM) UW.

Poznać lokalizację wspomnień

Naukowcy mierzyli i wizualizowali aktywację genów związanych z uczeniem w ponad 2 mln neuronów w 14 strukturach mózgu szczurów. W analizie wyników użyte zostały zaawansowane metody obliczeniowe i uczenie maszynowe.

Podczas badań eksperymentalnych naukowcy zauważyli, że w trakcie procesu tzw. konsolidacji, aktywność konkretnych grup neuronów staje się bardziej wyspecjalizowana. Zaobserwowali, że informacje są przenoszone do coraz mniejszych i jednocześnie coraz bardziej wyspecjalizowanych populacji neuronów.

Badania pokazały, że wspomnienia związane z podążaniem za przyjemnością są budowane dzięki współpracy struktur odpowiedzialnych za pamięć przestrzenną i nawigację, ale także tych, które regulują stany emocjonalne.

Gdy znana jest dokładna lokalizacja wspomnień, można je modyfikować, a nawet wygaszać z użyciem celowanych interwencji, polegających na łączeniu rekombinacji genetycznych i oddziaływania lekami.

Każdy pamięta inaczej

Zebrane dane pokazały też, że przekładanie się pamięci na zachowania gryzoni jest w dużym stopniu zależne od ich indywidualnych cech i zmienności. Sugeruje to, że każdy zapamiętuje przyjemne wydarzenia nieco inaczej: dla niektórych ważniejsze są emocje, dla innych fakty i detale. Ukazanie tego zróżnicowania nasuwa myśl, że badania molekularne pozwalają na skuteczniejszą analizę mechanizmów pamięci niż eksperymenty behawioralne i farmakologiczne.

Uzyskane wyniki mają praktyczne znaczenie dla badań nad uzależnieniami, czyli stanami, w których wspomnienie przyjemnej nagrody i chęć dążenia do niej odbiegają od zdrowej normy. Pokazują także ogromną skalę neuroróżnorodności w populacjach biologicznych.

W badaniach – oprócz naukowców z ICM UW – uczestniczyli badacze z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk oraz Instytutu Fizjologii Akademii Nauk Republiki Czeskiej.