İşte eğlenceli bir düşünce deneyi: Anılarınız nöronlar arasındaki fiziksel bağlantılarda depolanıyorsa ve bu bağlantılar kozmik bir silgi gibi silinirse, anılarınız hayatta kalmalı mı? Görünüşe göre evet - en azından yapay olarak kış uykusuna yatırılmış bir fareyseniz. Science dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, anıların, sözde onları barındıran sinapların toptan imhasından daha uzun yaşayabileceğini öne sürüyor. Thanos çok kızardı.

Nörobilimdeki geleneksel bilgelik, öğrenmenin nöronlar arasındaki bağlantıları fiziksel olarak güçlendirdiği ve büyüttüğü ve bu değişikliklerin anıyı oluşturduğudur. İşin püf noktası: Bu bağlantılar plastiktir, yani sürekli değişirler. Japonya'daki Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü Üniversitesi'nden bir nörobilimci olan Kazumasa Tanaka'nın dediği gibi, "Bu bağlantıların dizilimini birinci gün ile dördüncü veya beşinci günle karşılaştırırsanız, çok ama çok farklıdır." Yıllarca süren bir anının her birkaç günde bir değişen donanımda nasıl durabildiğini görmek için Tanaka'nın ekibi değişikliği biraz daha dramatik hale getirmeye karar verdi. Farelerde kış uykusuna benzer bir durum uyandırdılar ve bu da sinaplarının yarısından fazlasını fiilen sildi. Fareler ise görünüşe göre anılarını korudu. Çünkü elbette korurlar.

Kış uykusu normalde sincapların, hamsterlerin ve ayıların uzmanlık alanıdır, ancak onu tetikleyen nöral devre memeliler arasında korunur - vahşi doğada asla kış uykusuna yatmayan fareler gibi türlerde bile. Haziran 2020'de, Tsukuba Üniversitesi'nden bir nörobilimci ve Tanaka'nın çalışmasının işbirlikçisi Takeshi Sakurai liderliğindeki bir ekip, hipotalamustaki Q nöronları adı verilen bir popülasyonu uyararak bu devreyi yapay olarak etkinleştiren bir teknik geliştirdi. Sonuç, QIH (Q-nöron kaynaklı hipotermi ve hipometabolizma) adı verilen bir durumdur.

"Protokolümüzle farelerin vücut sıcaklığını yaklaşık 20° Celsius'a düşürebiliyoruz ve kalp atış hızları ile solunum hızları da önemli ölçüde azalıyor" diye açıklıyor Tanaka. Bunun gerçek kış uykusu sayılıp sayılmayacağı referans noktanıza bağlıdır: ayılar metabolik ihtiyacı azaltır ancak vücut sıcaklıklarını yaklaşık 36° veya 37° Celsius'ta tutar, bazı sincaplar ise vücut sıcaklıklarının donma noktasına yaklaştığı çok derin kış uykusuna girer. "Yapay kış uykusu bu spektrumun ortasında bir yerde" diyor Tanaka.

QIH ile ilgili en önemli şey, istenildiği zaman açılıp kapatılabilmesidir. Tanaka'nın deneylerinde fareler, kış uykusu benzeri durumda 48 saat geçirdi ve sonra uyandı. Sinapları için bu 48 saat, Thanos'un parmak şıklatması gibi oldu.

Sinaps katliamını ölçmek için Tanaka'nın ekibi, serbestçe hareket eden farelerin hipokampüsüne tetrodlar (ince elektrot demetleri) yerleştirdi ve bireysel nöronların ateşlenmesini kaydetmelerine olanak sağladı. Kış uykusu başladığında aktivitenin yaklaşık yüzde 70 düştüğünü buldular. Beyin dokuları ayrıca kış uykusundan önce, sırasında ve günler sonra seri blok yüzey taramalı elektron mikroskobu kullanılarak görüntülendi. Kış uykusunun sinapların yarısından fazlasını yok ettiği ortaya çıktı - bu da prensipte anıların çoğunu silmiş olmalıydı. Tanaka, "Bellek izlerinin bireysel sinapsların etkinliğinde bulunduğunu kabul ederseniz, sinaptik bağlantıların yarısından fazlasını kaybederseniz, elbette bekleyeceğiniz şey sonrasında belleğin bozulmasıdır" diyor. Ancak ekip böyle bir bozulma bulamadı.

Kış uykusundan önce fareler iki standart bellek göreviyle eğitilmişti: bağlamsal korku koşullandırma (bir kutuyu hafif bir elektrik şokuyla ilişkilendirme) ve artı labirent görevi (bir ödüle ulaşmak için gezinmeyi öğrenme). Her iki görev de hipokampal belleklere bağlıdır; bu, eğitimden sonra bölgede bir lezyon oluşturularak doğrulandı ve anıların kaybolmasına neden oldu. Ancak QIH uygulanan fareler uyandırıldığında, kış uykusuna yatmayan fareler kadar iyi performans gösterdiler. Tanaka, "Bu iki farklı davranışsal paradigmada bulduğumuz şey, belleğin tamamen bozulmamış olmasıdır" diye iddia ediyor.

Bu anıların hayatta kalması da