https://frosthead.com

Postmortem nejznámějšího mozku v historii neurověd

25. srpna 1953 se 27letý rodák z Connecticutu jménem Henry Molaison podrobil operaci mozku, aby léčil záchvaty, které chronicky trpěl v důsledku epilepsie. Neurochirurg z Hartfordské nemocnice William Beecher Scoville, který dříve určoval oblasti mozku, kde vznikly Molaisonovy záchvaty, odstranil kus mozkové tkáně, který zahrnoval části jeho levého i pravého mediálního dočasného laloku.

Související obsah

  • Jak si naše mozky pamatují
  • RIP, HM, nejznámější iniciály paměti

Když se Molaison po operaci probudil, jeho epilepsie byla z velké části vyléčena. Ale odstranění tolika mozkové tkáně - a zejména struktury zvané hippocampus - vedlo k HM zcela novému problému, jak brzy bude v vědecké literatuře povolán k ochraně svého soukromí.

Od té chvíle nebyl schopen vytvořit vzpomínky na žádné nové události, jména, lidi, místa nebo zkušenosti. Ztratil také většinu vzpomínek, které si vytvořil v letech vedoucích k operaci. V nejzákladnějším možném smyslu HM žil úplně v tuto chvíli.

"V tuto chvíli se mi zdá všechno jasné, ale co se stalo těsně předtím?" jednou řekl. „To mě trápí. Je to jako probuzení ze snu. Přestože den co den spolupracoval se stejnými sestrami a lékaři, pokaždé, když je viděl, neměl tušení, že by se s nimi někdy setkal. Zůstal dokonale inteligentní, vnímavý člověk, ale nebyl schopen udržet práci nebo žít sám. Bez pojivové tkáně dlouhodobé paměti byl jeho život zredukován na řadu nesoudržných, izolovaných okamžiků.

Z tohoto tragického neštěstí přišel neúmyslný přínos. Po celá desetiletí neurovědci pečlivě studovali HM a na základě jeho stavu dělali průkopnické objevy o tvorbě paměti. Dobrovolně se účastnil testování téměř nepřetržitě a nakonec byl všeobecně známý jako nejdůležitější pacient v historii neurověd.

Když zemřel v roce 2008, vědci pod vedením Jacopo Annese z UC San Diego ztuhli mozek v želatině a rozstříleli jej na další 2 001 ultratenkých plátků. Nyní v příspěvku zveřejněném dnes v časopisu Nature Communications oznámili výsledky své analýzy. Použitím plátků vytvořili 3D mikroskopicky podrobný model mozku HM, identifikovali dříve neznámou lézi způsobenou operací, což je nález, který by mohl vrhnout další světlo na anatomické struktury odpovědné za paměť.

Hm rendering mozku.gif Vykreslení 3D modelu týmu UC San Diego mozku HM. Červeně jsou přidány oblasti odstraněné během jeho operace 1953 (Video by Brain Observatory / UC San Diego)

V desetiletích po operaci HM vědci jako Brenda Milner a Suzanne Corkin studovali omezení paměti HM a použili je jako průkopník v rodícím se studiu paměti. Se záznamy o postupu z roku 1953 byli dokonce schopni spojit konkrétní anatomické oblasti, které HM chyběl s paměťovými funkcemi.

Dříve mnozí věřili, že fyzickým strukturám není možné přiřadit funkce tímto způsobem, ale unikátní případ HM otevřel nové možnosti. Nebyl schopen ukládat nové informace do své explicitní paměti - typ paměti, který nám umožňuje vědomě si pamatovat zkušenosti a kousky nových informací -, ale mohl si pamatovat části informací během velmi krátkého časového období (až asi 20 sekund), důkaz že jeho krátkodobá paměť byla poněkud nedotčená. Mohl se také naučit a udržet si nové dovednosti, i když si nepamatoval skutečný akt jejich učení.

Tyto jemné rozdíly vedly vědce k rozlišování mezi procedurální pamětí - nevědomou pamětí, která nám umožňuje provádět motorické činnosti, jako je řízení - a explicitní paměti. Kromě toho, že HM nemohl tvořit nové explicitní vzpomínky, ale nepoškozené vzpomínky na dětství zvýraznily rozdíl mezi kódováním paměti a získáváním paměti (stále mohl provádět druhé, ale ne první). A co je nejdůležitější, skutečnost, že mu chyběl hippocampus, naznačoval, že struktura byla zásadně zapojena do kódování dlouhodobých explicitních vzpomínek, ale nebyla nutná pro krátkodobou nebo procedurální paměť.

brain atlas.jpg Fotografie s plátkem mozku HM s vysokým rozlišením, zvětšitelná na mikroskopickou úroveň a dostupná online. (Obrázek přes Observatoř mozku / UC San Diego)

Mozek HM byl zobrazen, když byl naživu pomocí MRI a dalších technik, ale nový model s vysokým rozlišením - vytvořený na základě údajů pořízených z fotografií tisíců tenkých plátků - umožnil vědcům ponořit se hlouběji do anatomie mozku a učinit tyto druhy pozorování ve větším měřítku.

Zjistili, že některé části mozku, o nichž se věřilo, že po operaci zůstaly neporušené, byly skutečně odstraněny. Například levá orbitofrontální kůra obsahovala malou lézi, pravděpodobně způsobenou během operace. Dále zjistili, že některé části levého a pravého hippocampu byly ve skutečnosti nepoškozené, což by mohlo vést k tomu, že by vědci znovu prozkoumali předchozí přesvědčení o úloze hipokampu v různých druzích paměti.

Tým UC San Diego také plánuje zveřejnit bezplatný online „atlas“ mozku, složený z obrázků s vysokým rozlišením pořízených z jeho plátků, které lze zobrazit na zvětšitelné platformě podobné Mapám Google (jedna fotka již byla zveřejněna). Vzhledem k tomu, že původní pitva mozku byla vysílána živě na webu a přilákala odhadem 400 000 diváků, zdá se pravděpodobné, že ve smrti i v životě bude mimořádný stav HM mnoho uchvátit.

Postmortem nejznámějšího mozku v historii neurověd