Er det muligt at gemme minder i andre dele af kroppen udover hjernen?

Vores hjerne er ikke kun ansvarlig for at kommandere alle biologiske funktioner, der sker i kroppen, men den er også ansvarlig for at gemme alle vores minder, ikke? For ifølge Arielle Duhaime-Ross fra The Verge ser en nyligt præsenteret undersøgelse ud til at pege på muligheden - ganske fjernt i øjeblikket - for at resten af ​​kroppen også er i stand til at holde minder, og implikationerne ville være enorme.

Ifølge Arielle blev denne teori først foreslået af James V. McConnell, en berømt University of Michigan-forsker, der i 1970'erne blev en berømthed efter at have præsenteret en undersøgelse, hvor han foreslog, at minder også kunne eksistere udenfor endda overføres mellem forskellige organismer.

Forløber for ideen

I 1959 forsøgte McConnell at demonstrere, at det var muligt at gemme minder i celler uden for hjernen. Til dette valgte han at bruge planarier i sine eksperimenter, da disse små orme er udstyret med et centralt nervesystem - med en hjerne centreret på deres små hoveder - og kan trænes til at udføre visse handlinger. Og mest interessant er det, at dyrene er i stand til at huske, hvad de lærer.

Derudover har planører ifølge Arielle en forbløffende kapacitet til regenerering, og når de for eksempel halshugges, er organer i stand til at producere nye funktionelle hoveder - hjerne og alt - i cirka to uger. Så efter at have trænet en gruppe planarier, skar McConnell deres små hoveder af og ventede på, at andre skulle "spire" fra de halshugede kroppe.

Forskerens intention var at finde ud af, om den, efter ormens krop genererede et nyt hoved, havde minder før halshugning. Overraskende viste McConnells analyser, at de nye dyr syntes at huske nogle adfærd, som forskeren lærte i begyndelsen af ​​eksperimentet, hvilket antydede, at andre væv uden for hovedet også har evnen til at gemme information.

Som Arielle forklarede, skabte undersøgelsen en opstemning blandt medlemmer af det videnskabelige samfund og henledte dengang meget presse på det tidspunkt. Flere medier har offentliggjort artikler om McConnells arbejde, og videnskabsmanden har endda vist sig på flere tv-shows.

kannibalisme

McConnell gennemførte senere en ny undersøgelse - og denne chokeret til sidst alle for godt og gav endda forskeren et attentatforsøg. Kendt som "kannibalisme-eksperimentet", ønskede videnskabsmanden i denne anden undersøgelse at teste teorien om, at hukommelser kunne overføres kemisk fra en planarian til en anden gennem det, han kalder hukommelse-RNA .

I det andet eksperiment adskilte McConnell to grupper af planmænd og trænede kun en af ​​dem. Forskeren halshuggede derefter de trænede dyr og fodrede den utrættede gruppe med stykker af deres kroppe. Og det er ikke det, ifølge forskeren, at de utrættede orme - der var fodret med de uddannede planarier - begyndte at gengive nogle adfærd hos de dyr, de havde fortæret!

På trods af McConnells utrolige resultater blev studiet mødt med stærk skepsis fra det videnskabelige samfund. Mange forskere satte spørgsmålstegn ved eksperimentet og den anvendte metode og hævdede, at der ikke var nogen mekanisme til at forklare, hvad McConnell hævdede at have observeret i laboratoriet.

Utallige forskere - fra forskellige institutioner - har forsøgt at gentage eksperimenterne for i bund at miskreditere McConnells arbejde. Og mens nogle har været i stand til at gentage nogle af resultaterne, har mange andre ikke nået de samme konklusioner, og forskerens arbejde har fået skylden for fiasko og glemt.

McConnells påstande blev imidlertid aldrig helt afvist, og Michael Levin, en berømt forsker ved Tufts University, besluttede at genoptage arbejdet og gentage McConnells første undersøgelse.

Henter nøjen garnet

Som Levin forklarede, mente McConnell, at hukommelsen har en kemisk base i form af et stof, der er spredt over hele kroppen. Og i betragtning af, at han havde ret, betyder det, at hjerne i tilfælde af planarier kunne gemme minder i kemiske strukturer, der kan overføres til andre dele af kroppen.

Desuden danner disse kemiske strukturer en slags kode for minder, der kan anvendes i et uendeligt antal situationer, og andre organismer ville være i stand til at absorbere og afkode dem. Den foreslåede McConnell-idé er imidlertid i modstrid med alle tidligere hukommelsesopfattelser.

I dag er konsensus, at hukommelser gemmes i neurale netværk, der findes i hjernen, det vil sige i forbindelser, der gør det muligt at overføre information fra en neuron til en anden. Problemet er, at ingen kan fortælle nøjagtigt, hvordan minder er kodet og afkodet i hjernen, og de kan heller ikke præcist fastlægge, hvor de er gemt.

Gendannet eksperiment

Efter 4 år og en investering på mere end $ 1 million for at genskabe - og forbedre - McConnells eksperiment, præsenterede Levin en nøje dokumenteret ny forskning, hvor han anvendte en metode, der kunne replikeres af andre forskere. En del af indsatsen involverede endda udvikling af udstyr, der tillader uddannelse og overvågning af planarernes fremskridt uden nogen menneskelig indgriben.

Levin udviklede også en streng træningsprotokol - gennem hvilken han lærte planar at finde mad hurtigere. Og efter træning af dyrene blev hovedet afskåret, og to uger senere genindførte forskerne de regenererede kæledyr i maskinen for at se, om de var i stand til at lære hurtigere eller for at vise noget bevis for, at de havde en vis hukommelse i dem.

Og ved du, hvad resultaterne viste? Forskerne observerede, at selvom planarier, der ikke blev halshugget og ikke fik nogen træning, tog noget tid at finde maden, gik de, der fik deres hoveder regenereret, direkte til maden.

spekulationer

Ifølge Arielle mener Levin, at hukommelser kunne opbevares ud over hjernen takket være elektriske ladninger genereret af celler, der findes i resten af ​​kroppen. Andre forskere har foreslået flere mekanismer, såsom deltagelse af, hvad forskere kalder "små RNA'er" - eller små molekyler, der er ansvarlige for at lede modifikationer i andre RNA'er, når de modnes.

Som de forklarede, ændres deres hjernekemi, når planlæggere lærer noget nyt, og det er muligt, at disse ændringer påvirker små RNA'er. Og fordi disse molekyler kan migrere fra celle til celle, kan de til sidst blive absorberet af stamceller og således forblive i kroppen af ​​halshugede planarier, indtil de regenererer deres hoveder igen.

På denne måde migrerer molekyler til den nye hjerne og ændrer dets kemi, hvilket giver dyrene mulighed for at lære visse opførsler hurtigere. I dette tilfælde ville det ikke være en hukommelse, der er gemt uden for hjernen. Det ville være tilfældet, at små RNA - på en måde - forbereder hjernen til dyr, så de kan lære nogle handlinger lettere.

Entusiasme og mere skepsis

Ifølge Arielle blev Levins resultater modtaget med stor entusiasme fra medierne og forskellige medier - såsom National Geographic, Scientific American, Wired UK, NPR osv. - offentliggjorte artikler om resultaterne. På den anden side havde det videnskabelige samfund et lidt mere forsigtigt svar med vidt forskellige meninger.

Mens mange forskere har rost metoden og den udviklede protokol, har andre hævdet, at Levins eksperimenter endnu ikke er tilstrækkelige til at bevise, at specifikke minder kan opbevares uden for hjernen og overføres. Ifølge nogle eksperter skulle Levin have evalueret orme under flere variabler og brugt andre måder til at stimulere dyreuddannelse.

Som de sagde, er det muligt, at adfærd af halshvirvede orme er et resultat af stress, og der ville være behov for yderligere test for at sammenligne resultater. Derfor, ligesom det skete for mere end 40 år siden, igen, skal diskussionen af ​​eksperimenterne fortsætte.

udfordringer

I øjeblikket er det ikke let at forklare Levins resultater, og forskere vil være villige til at bevise, at der, ligesom med McConnell, der også er mangler i hans forskning. Hvem sørger desuden for, at planetarier ikke er de eneste nervesindede skabninger, der er i stand til at gemme minder uden for hjernen?

Hvad mere er, hvis denne evne ikke er unik for planmænd, fungerer lagringsmetoden muligvis kun til at gemme enklere information, ikke mere komplekse minder.

Men ... Hvad hvis?

Hvis det er muligt at gengive Levins undersøgelse ved at opnå de samme resultater, og det viser sig, at evnen til at gemme minder i andre dele af kroppen udover hjernen ikke er unik for planar, kan de evolutionære implikationer af denne opdagelse være enorm.

Levins forskning kan fuldstændigt ændre den måde, vi forstår hukommelsen på, og kan føre til udvikling af kurer mod sygdomme som for eksempel Alzheimers. Når alt kommer til alt, hvis hukommelser gemmes uden for hjernen, betyder det potentielt, at de delvist eller fuldstændigt kan gendannes gennem stamcellebaserede behandlinger.

Desuden kunne undersøgelsen føre til opdagelsen af ​​en måde at aktivere regenereringen af ​​amputerede organer eller lemmer hos mennesker og tillade oprettelse af nye metoder til lagring af data og endda biologiske hukommelser i computere.

Denne teknologi kan på sin side muliggøre, at information gemmes i forskellige celletyper og måske at skabe robotproteser, hvis dele er intelligente og fungerer uafhængigt af hinanden. Ifølge Arielle ville enheder på denne måde kunne arbejde omkring fejl i nogle komponenter og endda selv foretage reparationer.