--- source: Gabriels anteckningar lecture: Minne inlärning och glömska block: 3 --- # Minne inlärning och glömska Minne, inlärning och glömska - ​ Minnet är inte utvecklat för att komma ihåg saker exakt, men för att kunna förutsäga framtiden utifrån erfarenheter. - Vår upplevelse av nuet påverkas av tidigare erfarenheter, remembered present! - ​ Hebb synaps - Grundprincipen är att “Neurons that fire together, wire together”. - Det är just det som är bakom informationslagring/inlärning. - När pre- och postsynapsen neuron aktiveras samtidigt eller nästan samtidigt förstärks synapsen mellan dem (= Hebb synaps). - ​ Det beror på NMDA-receptorernas egenskaper som kräver glutamat (+ glycin/D-serin) och depolarisering för att aktiveras. - ​ Stort Ca-inflöde stimulerar LTP, t.ex genom att öka AMPA-receptorer. - ​ Engram - Engram är nätverk (konstellationer) av neuroner som aktiveras när vi upplever något, denna aktivitet är själva minnet. - ​ T.ex svart cirkel har eget engram, ser en svart cirkel → specifikt nätverk, engram aktiveras! - Neuroner (8 st i bilden, tusentals i verkligheten) är förbundna/synapsar med varandra. När vi t.ex ser en svart cirkel fyrar alla samtidigt vilket orsakar Hebb-synaps, alltså LTP förstärker synapserna. - Nästa gång vi ser ledtrådar (t.ex sprucken cirkel) aktiveras en del av neuroner (inte alla) vilket kan sannolikt orsaka aktivering i alla neuroner (pga starka synapser mellan dem). - Experiment på djur visar att om ett visst engram kartläggs och aktiveras t.ex via elektrisk stimulering så upplever djuret just detta minne/engram! - Ett neuron kan delta i flera engram → grunden till associations- & tankekedjor. ![[image-5aa400187dfe.png]] ![[image-86db251b1f21.png]] ![[image-fc9e9a144173.png]] - ​ Detta ger även hjärnan en enorm kapacitet för engram-bildning. - ​ LTP/LTD – förstärka (inlärning) respektive försvaga (glömska) synapser - LTP – fysisk tillväxt av synapsen - ​ Stark & upprepad NMDA-aktivitet → Ca2+-inflöde → stimulerar bildning av en ny nanokolumn (nysta) av AMPA-receptorer + nytt frisättningställe på presynapsen. - LTD – fysisk krympning av synapsen. - ​ Svag & upprepad aktivitet → nanokolumn + frisättningsställe “demonteras” Frågor 1.​ Vad är en Hebbsynaps, grundprincipen? Vad är ett engram? Vad är LTP/LTD? - ​ Stark neuronaktivitet aktiverar gener som uttrycker ljuskänsliga proteiner. Vid motorisk inlärning förstoras synapser (LTP). Ljusstimulering av inhibitoriska proteiner inducerar LTD → synapsen krymper och musen “glömmer” minnet. Detta visar att minnen lagras genom fysisk synapstillväxt. Sömn - ​ Minnen påverkas offline (sömn) efter LTP och engram-bildning. - Under dagen: Inlärning förstärker synapser → blir större och starkare - Under sömn: Nettominskning av synapsstyrka och storlek → alla synapser krymper lite MEN relativa skillnader mellan olika synapser behålls. - Syftet är att hjärnan har ett begränsat utrymme, kan ej bli hur stor som helst. - Genom att minska alla synapser relativt varandra görs mer utrymme för ny inlärning, ingen sömn → sämre inlärning! - ​ Under lärorik dag växer synapser med 1%. Under sömnen minskar alla synapser med 1% → relativa skillnader behålls! - ​ Offline bearbetning - Experiment visat att samma neuron-aktivitet under inlärning (dagen) upprepas, men snabbare under sömnen (“vi lär oss under sömnen”). - ​ Råtta lärt sig en labyrint under dagen → viss neuron-aktivitet i hippocampus. Under sömnen observerades samma aktivitet, men snabbare, i hippocampus. ![[image-5f7d6f5f8f62.png]] ![[image-7bf450149bad.png]] - Viktigt för att förstärka viktiga synapser/minnen och försvaga mindre viktiga. - Vad som styr förstärkningen/försvagningen är dock okänd, troligen berör bestraffning-/belöningssystem, nyhetsvärde och aktivitetsmönster under inlärning. - Under sömnen konsolideras minnen och synapser krymper relativt. Frågor 1.​ Varför är sömn viktig för minnesbildningen? Vad händer under sömnen? Konsolidering och rekonsolidering - ​ Initial fas - Minnen bildas genom LTP, synapser fysiskt växer vilket tar ca 5-10 s. - Processen är reversibel och kan enkelt krympa igen, LTD. - Alltså är detta en labil (instabil fas). - ​ Konsolidering (sker efter första inlärning) - Minnet måste befästas/stabiliseras över tid → konsolidering. - Det är vanligt att detaljer glöms med tid - ​ T.ex kommer ihåg dagens lunch, men inte förra veckans - Dock kan emotionella minnen (positiva/belöning eller negativa/bestraffning) förstärka konsolideringen - ​ Du skulle komma ihåg förra veckans lunch om du spydde ut den. - Vid extrema fall (PTSD) är emotionella minnen mer långvariga än deklarativa minnen, men generellt är det ungefär detsamma - ​ De påverkas på olika sätt under stress. - ​ Rekonsolidering - När ett etablerat minne aktiveras, återgår minnet till en labil fas, likt efter första inlärningen! - För att stabilisera minnet krävs alltså rekonsolidering. - Under denna fas kan minnet “modifieras” - ​ Idag är kanske minnet mindre relevant → försvaga minnet och vice versa! Alltså kan ny information läggas till. - Risk för falska minnen! - ​ Minnet kan suddas ut/försvagas om rekonsolideringen störs. - Kronisk smärta (smärtminne) är egentligen ökad excitabilitet (central sensitisering) av neuroner i nervsystemet. - Om smärtminnet återaktiveras → labil fas (kan omformas) → använda läkemedel för att mildra smärtan → smärtminnet försvagas - ​ Testats på djur, kan vara en möjlig behandling hos människor! - ​ Glömskediagram - Ju mer man tränar på en färdighet desto bättre blir man på det. - Dock kommer endast det mest relevanta (“bästa”) minnas, detaljerna glöms bort → partiell glömska. - Det finns två aktiva processer som arbetar på minnen: LTP & LTD Frågor 1.​ Vad menas med konsolidering och re-konsolidering? Vad är partiell glömska? Glömska - ​ Partiell glömska är essentiell för att kunna kategorisera och generalisera kunskap - För att förstå att pudel och schäfer är hundar måste man glömma bort en del detaljer - ​ Anpassning till situationer kräver inlärning - Inlärning i sin tur kräver glömska (försvaga “onödiga” minnen). - ​ Det finns olika typer av glömska - Fysiologisk: Normala & viktiga för att göra plats för nya minnen - Patologiska: T.ex stroke i hippocampus - Oförmåga av glömska: T.ex PTSD, fotografiskt minne och Savant syndrom kan orsaka att man ej glömmer. - ​ Detta leder till problem med anpassning till nya situationer. - ​ Utan partiell glömska “drunknar” man med detaljer utan att se helheten, kommer ihåg för många detaljer! - ​ Aktiv glömska i form av LTD är generellt sämre hos dessa individer (under sömnen sker antagligen en annan form av synaptisk plasticitet där synapserna krymper). - ​ Faktorer som påverkar minne och inlärning - Stress (kortisolnivån representerar stressnivå) - ​ När vi är stressade frisätts många modulatoriska substanser såsom noradrenalin som har positiv effekt på LTP/inlärning. - ​ På sikt ökar dessa substanser kortisol-nivåer som i sin tur har positiv och negativ effekt på inlärning ![[image-e8bfaed8f7d2.png]] ![[image-4ccb8eb18c5a.png]] - Kortisol stimulerar amygdala → emotionella minnen bildas lättare och återkallas lätt. - Höga nivåer av kolesterol kan döda hippocampus-celler → deklarativa minnen förmäras - ​ En optimal nivå av stress hjälper med inlärning! - Sömn - ​ Skapa utrymmen för inlärning - ​ Viktiga minnen konsolideras/förstärks, oviktiga glöms - (Re)konsolidering - ​ Förstärka/försvaga minnen efter ett minne uppstått/återkallat. - Fysisk aktivitet - ​ Fysisk aktivitet främjar stabil LTP och minneskonsolidation. - ​ Skelettmuskler frisätter hormoner som kan i sin tur höja BDNF-nivåer - BDNF → inlärning/LTP & minneskonsolidiation - ​ Laktat höjer också BDNF-nivåer. - Fasta - ​ Fasta ökar ketonkroppar → ökar BDNF! - Aktiv återhämtning - ​ Viktigt att återberätta saker man vill lära sig. - ​ Genom att återberätta ger man hjärnan möjlighet till rekonsolidering, som kan modifiera och förstärka minnet. - Kognitiva enhancers - ​ Droger & läkemedel som förstärker inlärning på olika sätt - ​ Används t.ex vid alzheimer - Ingen poäng att ta hos friska individer då en balans mellan inlärning/glömska behövs - Dessa droger förstärker alla synapser, smärt- emotionella osv. - ​ Kan LTD-enhancers ta som behandling i samband med autism? Frågor 1.​ Vilka positiva effekter kan glömska ha? Vilka olika typer av glömska finns? 2.​ Vilka faktorer påverkar minne och inlärning, hur? Indelning av minnen - ​ Deklarativa minnen - Fakta & händelser - ​ T.ex födelsedag, beskriva en plats, beskriva en sportevent osv. - Sköts av mediala temporalloben och hippocampus - ​ Icke-deklarativa minnen - Emotionella (inklusive betingningar) och motoriska minnen → omedvetna minnen - ​ Associera en viss plats med t.ex rädsla - ​ Motoriska minnen såsom att cykla. - Sköts av cerebellum, amygdala och basala ganglier - ​ Grunden till inlärning av icke- och deklarativa minnen är LTP/LTD. - ​ H.M. - Patient vars hippocampus behövdes opereras bort. - Kunde därefter ej lära sig nya deklarativa minnen alls, - ​ Blev äldre och tittade i spegeln, chockad då han förväntade sig en 20-åring i spegeln. - Kunde inte uppdatera sitt liv, alla deklarativa minnen är från innan operationen men kunde lära sig icke-deklarativa (t.ex pussel). - ​ Amnesi – patologisk glömska - Anterograd amnesi - ​ Oförmåga att bilda nya minnen efter en viss tidpunkt (skada, operation osv) - ​ Detta inträffade hos H.M. när det gällde deklarativa minnen. - Icke-deklarativa minnen kunde han lära sig. - Retrograd amnesi - ​ Oförmåga att återkalla minnen innan en viss tidpunkt (skada, operation osv) - ​ Detta inträffade delvis hos H.M. där han ej återkallade minnen en kort period innan operationen (endast gamla minnen). - Partiell retrograd amnesi. - Hjärnskakning - ​ Orsakar transient/tillfällig antero & retrograd amnesi - ​ Patienten glömmer bort minnen precis före och efter händelsen men gamla minnen påverkas sällan. - Alzheimer - ​ Första tecken är anterograd amnesi (svårt att lära sig och planer) som utvecklas till antero + retrograd amnesi. Frågor 1.​ Vad är skillnaden mellan icke- & deklarativa minnen? Vad är amnesi, ge exempel. Vad är skillnaden mellan retro- och anterograd amnesi? ![[image-09f94f6d1e01.png]] ![[image-f21911c6737b.png]]