De ce ne amintim atât de puțin sau chiar nimic din primii ani ai copilăriei. Un studiu pe șoareci ar putea oferi explicația

Centrul memoriei din creier ar putea veni „preconfigurat”, în loc să fie construit de la zero după naștere, arată un nou studiu realizat pe șoareci. Cercetarea, publicată în revista Nature Communications și preluată de Live Science, aduce o perspectivă nouă asupra unei întrebări vechi din neuroștiință: creierul pornește ca o pagină albă și își construiește amintirile adăugând conexiuni prin experiență sau vine deja cu o rețea internă formată?

Studiul s-a concentrat asupra hipocampului, o structură în formă de căluț-de-mare, aflată în profunzimea creierului și esențială pentru formarea amintirilor. Cercetarea nu susține în mod direct niciuna dintre cele două teorii, dar înclină spre a doua, cu o nuanță importantă.

Oamenii de știință s-au concentrat asupra unei regiuni a hipocampului numite cornu ammonis 3, sau CA3, care joacă un rol central în stocarea și recuperarea amintirilor. O proprietate numită plasticitate le permite neuronilor din CA3 să-și întărească sau să-și slăbească în permanență legăturile și, astfel, să consolideze ori să estompeze anumite amintiri.

Creierul nu pornește ca o „pagină albă”

Echipa a analizat țesut cerebral de la șoareci, recoltat la scurt timp după naștere, în adolescență și la maturitate. Cercetătorii au descoperit că, la începutul vieții, rețelele din hipocamp sunt foarte dense, iar mulți neuroni sunt conectați între ei într-un mod aparent aleatoriu. Pe măsură ce creierul se maturizează, aceste rețele dezordonate devin mai rare, dar mai bine organizate, deoarece unele conexiuni sunt eliminate. Procesul începe la puțin timp după naștere, iar până la adolescență numărul legăturilor scade semnificativ.

Descoperirea contrazice ideea că hipocampul pornește ca o „tabula rasa”, adică o pagină albă.

„Pe scurt, am descoperit că sistemul nu este o tabula rasa, așa cum credeam inițial, pe care poți pur și simplu să scrii informații până când, la un moment dat, acestea umplu sistemul”, a spus Peter Jonas, coautor al studiului și cercetător în neuroștiințe la Institute of Science and Technology Austria. „Mai degrabă, pornește ca o tabula plena, adică o pagină deja plină, iar apoi devine mai aerisit și mai precis conectat”.

Acest tipar ar putea explica de ce ne amintim atât de puțin din perioada de început a vieții.

De ce sunt amintirile din primii ani atât de neclare

Se crede că amintirile sunt păstrate în rețele de neuroni care se activează împreună și reprezintă anumite experiențe. Într-un creier tânăr, însă, legăturile dintre neuroni, numite sinapse, se comportă diferit, sugerează studiul. În țesutul cerebral tânăr, o singură intrare putea fi suficientă pentru a activa un neuron, a descoperit echipa, în timp ce în rețelele mature neuronii au nevoie, de obicei, de mai multe semnale pentru a se activa.

Jonas a spus că echipa a fost surprinsă nu doar de faptul că legăturile încep să fie eliminate atât de devreme, ci și de cât de puternice sunt conexiunile inițiale. „Ai putea crede că, la începutul dezvoltării, sinapsele sunt puține și slabe, dar noi am descoperit exact contrariul”, a declarat el pentru Live Science.

Creierul copilului este foarte activ, dar mai puțin precis

Această capacitate ridicată de activare are însă și un dezavantaj. Atunci când neuronii se activează prea ușor, experiențe diferite pot produce tipare de activitate care se suprapun. Dacă suprapunerea este prea mare, creierului îi poate fi greu să distingă o amintire de alta. În loc să formeze rețele clare și distincte, poate crea amintiri mai generale și mai puțin precise. Cu alte cuvinte, sistemul este foarte activ, dar nu foarte exact.

Această lipsă de precizie poate influența și comportamentul. De exemplu, studiile pe rozătoare arată că animalele tinere învață să se teamă de o zonă a cuștii în care au primit un șoc ușor și încremenesc atunci când se întorc acolo. Spre deosebire de adulți, care reacționează exact în acel loc, animalele tinere au aceeași reacție și în medii asemănătoare. Așadar, amintirea există, dar nu este precisă.

Pe măsură ce creierul se maturizează, amintirile devin mai clare

Pe măsură ce creierul se maturizează, neuronii devin mai selectivi și au nevoie de mai multe semnale pentru a se activa. În acest fel apar rețele mai clare și mai separate, care se transformă în amintiri stabile și bine definite. În cazul amintirilor din primii ani ai copilăriei, este posibil ca acestea să fie prea vag conturate pentru a se păstra pe termen lung.

Rezultatele sunt în acord cu tot mai multe cercetări despre felul în care se dezvoltă memoria, a spus Hauður Freyja Ólafsdóttir, conferențiar la Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, din cadrul Universității Radboud din Țările de Jos.

„Este interesant din mai multe puncte de vedere”, a declarat pentru Live Science Ólafsdóttir, care nu a fost implicată în studiu. „Există numeroase cercetări în psihologia dezvoltării care arată că memoria devine mai precisă odată cu vârsta. Este interesant că vedem acum, la nivelul circuitelor cerebrale, că și tiparele de conectivitate devin mai rare”.

Ce determină însă această rețea cerebrală să se formeze înainte de naștere? Conectivitatea densă de la începutul vieții ar putea fi rezultatul unui proces de dezvoltare programat genetic. După naștere, experiențele ar rafina apoi aceste legături, a sugerat Jonas.

Experiențele de dinainte de naștere pot lăsa urme

Rezultatele nu exclud posibilitatea ca experiențele de dinainte de naștere să lase urme de durată în creier. Ólafsdóttir crede însă că aceste forme timpurii de învățare se bazează pe alte sisteme neuronale decât circuitele mature ale hipocampului.

„Nu contest că ele există și că au o influență”, a spus ea, referindu-se la experiențele prenatale. „Lasă o urmă, să spunem, în creierul nostru și probabil chiar în psihologia noastră”. Aceste urme s-ar putea să nu semene însă cu amintirile detaliate care se formează mai târziu în viață.

Întrebat dacă legăturile formate înainte de naștere reprezintă amintiri reale sau sunt doar un efect secundar al dezvoltării prenatale, Jonas a răspuns: „A doua variantă este mai problabilă”.

Această „pagină plină” i-ar putea oferi creierului un avantaj important, deoarece le permite neuronilor să lege rapid diferite tipuri de informații, precum imagini, sunete și mirosuri. Dacă ar porni ca o pagină albă, neuronii ar putea fi prea puțin conectați pentru a se găsi între ei, iar comunicarea timpurie ar fi dificilă, cred autorii studiului.

Pornind de la o rețea cu foarte multe conexiuni, hipocampul se asigură că legăturile necesare există deja, a explicat Jonas.