Je paměť při narození jako čistý list papíru? Ne, vše je úplně jinak
Foto: © Jose Guzman / Jonas group v ISTA/Tiskový zdroj EurekAlertPředstavme si, čistě teoreticky, filozofickou otázku: Je vše předem dané od samého začátku, nebo nás naše zkušenosti formují a dělají z nás to, kým se staneme?
Hipokampus je klíčová oblast mozku, která je zapojená do formování paměti a prostorové orientace. Prakticky transformuje krátkodobé vzpomínky a převádí je na dlouhodobé. Což nám pomáhá uchovávat a rozvíjet naše zkušenosti.
A teď si před sebou představte prázdný list papíru. Nic na něm není, a tak začnete psát. Postupně přidáváte další a další informace. Přesně takový je princip tabula rasa – „nepopsané tabulky“.
Ale co když naše tabulka už něco obsahuje? Pak nastává jiná situace. Co když ale náš čistý list již obsahuje nějaké značky? Nové informace je pak nutné doplnit, a nebo musíme přepsat to, co už tam je. Tento případ pak popisuje tabula plena – „plná tabulka“.
A přesně takovou kontroverzi odráží i biologie. Mezi geny, které poskytují základní plán musíme zapsat faktory, které si přinášíme z našeho prostředí. To pak formuje konečný organismus.
Neurovědci z rakouského institutu vědy a techniky (ISTA) se zabývali právě touto otázkou v kontextu hipokampu, oblasti mozku, která tvoří vzpomínky a řídí prostorovou navigaci.
Konkrétní otázky na začátku studie byly: 1.) Jak se hipokampální síť vyvíjí po narození? 2.) Souvisí tento vývoj s tabula rasa nebo tabula plena?
Překvapení z přeplněné tabulky
Vědci se ve své studii zaměřili na centrální hipokampální síť tvořenou propojenými pyramidálními neurony CA3. Tyto buňky ukládají vzpomínky a vybavují je prostřednictvím procesu známého jako plasticita – schopnosti neuronů se neustále měnit, například posilováním, nebo oslabováním svých spojení, ale také přetvářením své struktury.
Victor Vargas-Barroso, absolvent ISTA, pro svůj projekt zkoumal mozky myší ve třech vývojových stádiích: brzy po narození (7.–8. den), v adolescenci (18.–25. den) a v dospělosti (45.–50. den).
Pro analýzu sítí použil techniku patch-clamp. Ta umožňuje vědcům měřit drobné elektrické signály ve specifických částech neuronů. Například na jejich koncích, kde vysílají signál (presynaptické zakončení), nebo v místech větvení, která signály přijímají (dendrity). Kromě toho byly použity pokročilé mikroskopické a laserové techniky k pozorování procesů uvnitř buněk a k aktivaci jednotlivých spojení s vysokou přesností.
Výsledky: Zpočátku je síť CA3 velmi hustá a spojení se zdají být náhodná. S postupným dospíváním zvířat se však konfigurace mění. Síť se stává řidší, ale strukturovanější a propracovanější.
Tento objev byl docela překvapivý. Intuitivně by se dalo očekávat, že síť v průběhu času roste a houstne. Zde vidíme opak. Řídí se tím, čemu říkáme model prořezávání: začíná od plné a pak se zefektivňuje a optimalizuje.
Efektivní síť díky tabula plena?
Proč se to děje, zůstává předmětem spekulací. Jonas se domnívá, že zpočátku rozšířená síť umožňuje neuronům rychlé a efektivní propojení, což je klíčová výhoda hipokampu. Tato oblast nejen ukládá vizuální, čichové nebo zvukové informace, ale především propojuje všechny dohromady.
Pro neurony je to složitý úkol. Přesně to, co tuto integraci umožňuje, je zpočátku bujná konektivita, následovaná selektivním prořezáváním. Pokud by síť naopak začínala jako skutečná tabula rasa, tedy bez jakýchkoli předem existujících spojení, neurony by byly od sebe příliš daleko a musely by se nejprve navzájem „najít“, což by její efektivní komunikaci téměř znemožnilo.
Zdroj: Rakouský institut vědy a techniky; autoři studie – Magdalena Walz, profesorka biologických věd a Peter Jonas z Rakouského institutu vědy a techniky (ISTA); DOI10.1038/s41467-026-71914-x; https://www.eurekalert.org/news-releases/1125692
