SlideShare a Scribd company logo
1 of 58
 Νεκταρία ΢ταύρου
 Όμηρος Κλείτου
 Ανδρέας Λοΐζου
Μέζα από ηελ αλαθάισυε δηαθόρφλ ερεσλεηηθώλ εσρεκάηφλ ζε ζτέζε µε
ηελ επηζηήµε ηοσ λοσ, δεκηοσργούληαλ θάποηα ερφηήκαηα ζηολ Έρηθ Καληέι.
Ασηά ηα ερφηήκαηα ιεηηοσργούζαλ ζαλ ερεσλεηηθοί θάροη γηα ηολ Καληέι ο
οποίος αµέζφς επηδηδόηαλ ζε εθηέιεζε πεηρακάηφλ αλαδεηώληας ηελ
απάληεζε ηοσς.
Κάλεηε µηα τρολοιογηθή περηδηάβαζε ηφλ ερωτημάτων ποσ ηοποζεηούζε ο
Καληέι. Αλαθέρεηε από ποιοσς ή από ποια γεγονότα εμπνεόταν γηα ηο
θάζε ερώηεµα όπφς επίζες θαη τα πειράματα ποσ εθηειούζε γηα λα ηα
απαληήζεη. Γηα θάζε πείραµα αναυέρετε τα εσρήµατα ποσ προέθσπηαλ θαη
πώς αστά σσνεισέυεραν στα τελικά ηοσ επηζηεκοληθά εσρήµαηα ποσ
αθορούζαλ ηελ µλήµε
Αλαθέρεηε ηα
              ερφηήκαηά ηοσ
              Καληέι θαη από
            ποιοσς ή από ποια
                γεγονότα
             εμπνεόταν γηα ηο
              θάζε ερώηεµα.




Τα πειράματα                     Τα εσρήµατα ποσ
ποσ εθηειούζε                προέθσπηαλ θαη πώς αστά
  γηα λα ηα                  σσνεισέυεραν στα τελικά
 απαληήζεη.                 ηοσ επηζηεκοληθά εσρήµαηα
                            ποσ αθορούζαλ ηελ µλήµε.
1938



Ο Καντέλ, είχε βιώσει εμπειρίες, μέσα από τον δεύτερο
παγκόσμιο πόλεμο.
Κράτηση του πατέρα του από τους Γερμανούς.
Διώξιμο από το σπίτι.

Και έτσι είχε σχηματιστεί το πρώτο του ανοικτό ερώτημα
πολλά χρόνια πριν.


 Πώς οι αναμνήσεις διατηρούνται στο μυαλό
 ενός ανθρώπου; Πως οι αναμνήσεις
 αποθηκεύονται και ανακαλούνται;
Επηρεασμένος από μία θεωρία του Freud και
από ένα διάγραμμά του, που συνόψιζε τη νέα
δομική θεωρία του για το νου.

Είχε ελπίδα και ενδιαφέρον για το ποιο κάτω
ερώτημα:


  Ερώτημα :΢ε πιο μέρος των
  πολύπλοκων πτυχών του εγκεφάλου
  μπορεί να υπάρχουν οι ψυχικοί
  συντελεστές, το ΕΓΩ , το ΕΚΕΙΝΟ και το
  ΤΠΕΡΕΓΩ .
   Σο ότι η ελπίδα του να
    κατανοήσει τη βιολογική
    βάση της δομικής θεωρίας
    του Υρόυντ για τον νου ήταν
    πέραν των ορίων της
    σύγχρονης επιστήμης του
    εγκεφάλου.

   Σου είπε ότι για να
    κατανοήσουμε τον νου,
    πρέπει να δούμε τον
    εγκέφαλο εξετάζοντας
    ΕΝΑ ΚΤΣΣΑΡΟ ΣΗ ΥΟΡΑ
Αρχικός ΢τόχος
• Αντίληψη να βρει το εγώ,
  το εκείνο και το υπερεγώ
  στον εγκέφαλο



Μετέπειτα ΢τόχος
• Να βρει τη βιολογική
 βάση της μνήμης
   Πειράματα τα οποία είχαν συμβάλει
    στην πορεία του και είχαν μεγάλη
    επίδραση στον τρόπο σκέψης του:

   Βοήθησε τον Dominique να μάθει
    εάν το LSD επηρεάζει τη συναπτική
    δραστηριότητα στον οπτικό φλοιό,
    από τον οποίο έμαθε να χειρίζεται
    τα όργανα ηλεκτρικής καταγραφής
    και ερεθισμού.

   Επίσης είχε επαναλάβει το πείραμα
    του Hodgkin and Huxley το οποίο
    τον ενθουσίασε.
   Η Μπρέντα Μίλνερ, και ο Γουίλιαμ
    ΢κόβιλ, βρήκαν που αποθηκεύεται η
    μνήμη στον εγκέφαλο .

    Σα νέα αυτά είχαν μεγάλη επίδραση
    επάνω του.




    ΠΩΣ η μνήμη αποθηκεύεται
    στον εγκέφαλο;
Ποιες αλλαγές λαμβάνουν χώρα στον
εγκέφαλο όταν μαθαίνουμε;




Παρατηρούνται διαφορετικές αλλαγές σε
διαφορετικούς τύπους μάθησης;
Ποιοι είναι οι βιοχημικοί μηχανισμοί της
    αποθήκευσης της μνήμης;




Σα κύτταρα που μετέχουν στην αποθήκευση της
μνήμης έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά που
αναγνωρίζονται εύκολα;
   Ήθελε να αρχίσει από εκεί που
    σταμάτησε η Μίλνερ.

    Για αυτό ήθελε να εστιάσει το
    ενδιαφέρον του στον
    ιππόκαμπο.

   Κατέγραφαν τα πυραμοειδή
    κύτταρα, βάζοντας
    ηλεκτρόδια στον ιππόκαμπο
    μίας γάτας.
   Είχαν πετύχει τα
    πρώτα ενδοκυττάρια
    σήματα που
    καταγράφηκαν ποτέ
    από από τον
    ιππόκαμπο
   Σα δυναμικά ενέργειας στα
    πυραμιδοειδή κύτταρα του
    ιππόκαμπου προέρχονται από
    περισσότερες από μία
    ενδοκυττάριες θέσεις.



   Αυτό αποδείχθηκε μια σημαντική
    ανακάλυψη, ΚΑΙ ΕΊΝΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΑΡΦΗ
    ΣΗ΢ ΝΕΤΡΩΝΙΚΗ΢ ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΑ΢.
   Οι ιδιότητες των νευρώνων
    του ιππόκαμπου δεν ήταν
    αρκετά διαφορετικές από
    κάποιους άλλους νευρώνες.

    Τπέθεσαν ότι: οι κυτταρικοί μηχανισμοί
    της μάθησης και της μνήμης βρίσκονται
    στις συνδέσεις που πραγματοποιεί με
    άλλα κύτταρα
   Είχαν ευρήματα τα οποία στήριζαν την ιδέα ότι
    η μνήμη δεν εδράζεται στις ιδιότητες των
    νευρώνων, αλλά στις συνδέσεις τους.

       Αυτό τον οδήγησε στη σκέψη ότι η μνήμη μπορεί να είναι
            αποτέλεσμα αλλαγών της συναπτικής ισχύος
΢το μυαλό του γεννήθηκε το ερώτημα: Πως πραγματοποιούνται οι αλλαγές
της ισχύoς των συνάψεων;
Οι τρεις τύποι ερεθισμού θα άλλαζαν τις συναπτικές συνδέσεις με το
κύτταρο στόχο, και αν ναι, με πιο τρόπο.;
Επηρεασμός από την Μπρέντα Μίλνερ, τον Παυλόφ και τον Καχάλ
Ερώτημα: Πως μπορεί μια συμπεριφορά η
οποία ελέγχεται από ένα ακριβές νευρωνικό
κύκλωμα να αλλάξει με την εμπειρία;


 Πείραμα: Φρησιμοποίησε
  τρεις τύπους ερεθισμού,
  σύμφωνα με το έργο του
  Παβλόφ, για να αναπτύξει
  τρία ανάλογα μάθησης:
 τον εθισμό,
 την ευαισθητοποιήση
 και την κλασική
  εξαρτημένη μάθηση.
   Πείραμα:
   Εφάρμοσε ένα ασθενές
    ηλεκτρικό ερέθισμα σε μια
    δέσμη νευραξόνων που
    καταλήγουν στο κύτταρο R2.
   Επαναλάμβανε το ερέθισμα
    αρκετές φορές.
   Αποτέλεσμα: το συναπτικό
    δυναμικό που παράγεται από
    το κύτταρο μειωνόταν
    προοδευτικά με την
    επανάληψη.
 Πείραμα:
 Φρησιμοποίησε ένα ασθενές ερέθισμα στην
  ίδια νευρική οδό που οδηγεί στο κύτταρο R2.
 Σην ερέθισε μία ή δύο φορές για να
  προκαλέσει ένα συναπτικό δυναμικό που θα
  χρησίμευε ως μέτρηση βασικής γραμμής για
  την αποκριτικότητα του κυττάρου.
 ΢τη συνέχεια χρησιμοποίησε μια σειρά πέντε
  ισχυρότερων ερεθισμάτων σε μία
  διαφορετική οδό που οδηγούσε στο
  κύτταρο R2.
   Αποτέλεσμα: H συναπτική
    απόκριση του κυττάρου στον
    ερεθισμό της πρώτης οδού
    ενισχύθηκε σε μεγάλο βαθμό.


   Οι συνδέσεις στην πρώτη οδό
    εκείνη είχαν ισχυροποιηθεί.
   Επίσης, η ενισχυμένη απόκριση
    στην πρώτη οδό εξαρτιόταν
    μόνο από τη μεγαλύτερη ισχύ
    του ερεθίσματος στη
    διαφορετική οδό
 Πείραμα:
 ΢υνδύασε επανειλημμένα ένα ασθενές
  ερέθισμα σε μία νευρική οδό με ένα
  ισχυρό ερέθισμα σε μιαν άλλη οδό.
 Σο ασθενές ερέθισμα προηγήθηκε και
  έδρασε ως προειδοποίηση για το ισχυρό
  ερέθισμα.
   Αποτέλεσμα:
   Ενισχύθηκε σημαντικά η
    απόκριση του κυττάρου
    στο ασθενές ερέθισμα
    επιπλέον, αυτή η ενισχυμένη
    απόκριση ήταν πολύ
    μεγαλύτερη από την
    ενισχυμένη απόκριση του
    κυττάρου στο ασθενές στα
    πειράματα
    ευαισθητοποίησης.
-Οι αλλαγές στις συνάψεις ίσως
να είναι η βάση για μια απλή
μορφή αποθήκευσης
πληροφοριών.

- Η ροή των πληροφοριών σε
διάφορα νευρωνικά κυκλώματα
του εγκεφάλου ήταν δυνατόν να
τροποποιηθεί με τη μάθηση.
   Μετάβαση στο Πανεπιστήμιο της Νέας Τόρκης.
   Ο Σζέιμς ΢ουάρτσ, ο Όλντεν και ο Καντελ σχηματίσαν
    τον πυρήνα της νέας Ομάδας νευροβιολογίας και
    ΢υμπεριφοράς που είχε ξεκινήσει στο Πανεπιστήμιο της
    Νέας Τόρκης.
   Η ομάδα τους επηρεάστηκε πολύ από την ομάδα του
    ΢τήβεν Κούφλερ – όχι μόνο από αυτά που είχε κάνει,
    αλλά και από αυτά που δεν έκανε.
   Για αυτό προτείναν η νέα ομάδα του Πανεπιστημίου
    της Νέας Τόρκης να εξετάσει πως το νευρικό
    σύστημα παράγει συμπεριφορά και πώς η
    συμπεριφορά τροποποιείται από τη μάθηση.
Μελέτη μιας     1965
                  συμπεριφοράς
                   στο ακέραιο
                 συμπεριφερόμενο
                       ζώο




Προτυποποίησης
της μάθησης σε
  μεμονωμένα
    κύτταρα
1968
   Επιλογή
συμπεριφοράς
 απόσυρσης
  βραγχίου
1971-
                                     1983


 Πείραμα: Η εφαρμογή πολλών ερεθισμάτων
  ανά τακτά διάφορα διαστήματα
 Βρήκαν ότι η μακρόχρονη μνήμη στην
  Απλυσία, όπως στον άνθρωπο χρειάζεται
  επανειλημμένη άσκηση με την παρεμβολή
  περιόδων ηρεμίας.
 Σο 1985, μετά από δεκαπέντε χρόνια
  δουλειάς, απέδειξαν ότι μια απλή
  συμπεριφορά στην Απλυσία ήταν δυνατόν
  να τροποποιηθεί με διάφορες μορφές
  μάθησης.
Μέχρι
                                                           1969


Ερωτήματα: Οι συναπτικές συνδέσεις μεταξύ των μοναδικών νευρώνων
είναι αμετάβλητες; Ένα δεδομένο κύτταρο στέλνει πάντοτε σήματα στο
ίδιο κύτταρο – στόχο και όχι σε άλλα;

   Πείραμα: Σοποθετώντας ένα
    μικροηλεκτρόδιο μέσα στο κύτταρο-
    στόχο και διεγείροντας δυναμικά
    ενέργειας σε άλλα κύτταρα
    κατανοούσε τις επικοινωνίες με τα
    υπόλοιπα κύτταρα
   Αποτέλεσμα: Ήταν δυνατόν να
    χαρτογραφηθούν οι ενεργές
    συναπτικές συνδέσεις
   Ερέθισε ένα κύτταρο και είδε ότι
    προκαλούσε μια ισχυρή σύσπαση
    του βραγχίου. Βρήκε έναν κινητικό
    νευρώνα στην Απλυσία που έλεγχε
    μια συγκεκριμένη συμπεριφορά.
   Παρατήρησαν ότι όταν προκαλούσαν εθισμό, αγγίζοντας
    το δέρμα επανειλημμένα, το εύρος του αντανακλαστικού
    απόσυρσης του βραγχίου ελαττωνόταν προοδευτικά. Και
    υπήρχε εξασθένηση των συναπτικών συνδέσεων.
   Αντιστρόφως, όταν προκαλούσαν ευαισθητοποίηση
    εφαρμόζοντας ένα σοκ στην ουρά ή στο κεφάλι του ζώου,
    το ενισχυμένο αντανακλαστικό απόσυρσης του βραγχίου
    συνοδευόταν από μια ενίσχυση της συναπτικής σύνδεσης.
   ΢υμπεράσματα: ΢τη διάρκεια του εθισμού, ένα δυναμικό
    ενέργειας στον αισθητικό νευρώνα προκαλεί ένα
    ασθενέστερο συναπτικό δυναμικό στον κινητικό νευρώνα,
    οδηγώντας σε λιγότερο αποτελεσματική επικοινωνία, ενώ
    στη διάρκεια της ευαισθητοποίησης το αντίθετο.
Ερώτημα: Σι συμβαίνει στις συνάψεις στη διάρκεια της
κλασικής εξαρτημένης μάθησης;


 Πείραμα: Άγγιζαν τον σίφωνα ακριβώς πριν
  από το άγγιγμα της ουράς
 Παρατηρήσεις: Όταν το άγγιγμα στον      1980

  σίφωνα γίνεται πριν ακριβώς από το
  άγγιγμα της ουράς, οι αισθητικοί νευρώνες
  θα εκφορτίσουν δυναμικά ενέργειας
  ακριβώς πριν δεχθούν σήματα από την
  ουρά. Αυτό, οδηγεί σε πολύ μεγαλύτερη
  ενίσχυση της σύναψης μεταξύ των
  νευρώνων.
1. Οι αλλαγές στη συναπτική ισχύ
    που αποτελούν τη βάση της        2. Οι συναπτικές συνδέσεις
 εκμάθησης μιας συμπεριφοράς        μεταξύ των νευρώνων μπορεί
  μπορεί να είναι αρκετά μεγάλες
   ώστε να αναμορφώσουν ένα
                                         να ενισχυθούν ή να
     νευρωνικό δίκτυο και την            εξασθενήσουν– με
   ικανότητα του να αποθηκεύει     διαφορετικές μορφές μάθησης.
          πληροφορίες

                         Αρχές της κυτταρικής
                        Βιολογίας της μάθησης
                          και της μνήμης, που
                         ανακαλύφθηκαν από
                               τον Καντέλ

                                        4. Η ισχύς μιας χημικής
   3. Και στις τρεις μορφές
                                      σύναψης είναι δυνατόν να
   μάθησης η διάρκεια της
                                    τροποποιηθεί με δύο τρόπους,
      αποθήκευσης της
                                      ανάλογα με το ποιο από τα
    βραχύχρονης μνήμης
                                    δύο κυκλώματα ενεργοποιείται
εξαρτάται από τη διάρκεια της
                                          με τη μάθηση - ένα
εξασθένησης ή της ενίσχυσης
                                     διαμεσολαβητικό κύκλωμα ή
        της σύναψης
                                     ένα διαμορφωτικό κύκλωμα.
Ερώτημα:
Πώς η βραχύχρονη μνήμη μετασχηματίζεται σε μακρόχρονη μνήμη;
Η μακρόχρονη μνήμη, χρησιμοποιεί τις ίδιες συνδέσεις μεταξύ των
νευρώνων, όπως τη βραχύχρονη, ή χρειάζονται νέες συνδέσεις;



   Παρατήρηση: οι ίδιες συναπτικές συνδέσεις
    μεταξύ αισθητικών και κινητικών νευρώνων
    που μεταβάλλονται στον βραχύχρονο
    εθισμό και ευαισθητοποίηση μεταβάλλονται
    και στον μακρόχρονο.
Ερώτηματα: Είναι ίδιοι οι μηχανισμοί της βραχύχρονης και της μακρόχρονης
μνήμης;
Η σύνθεση πρωτεϊνών είναι απαραίτητη για τις μακρόχρονες συναπτικές αλλαγές;




                                                                         1973




       Η μακρόχρονη μνήμη συνοδεύεται από ανατομικές αλλαγές
Ερωτήματα: Ποια μόρια είναι υπεύθυνα για την
βραχύχρονη μνήμη;
Πώς προκαλείται η αλλαγή στη συναπτική ισχύ;




         Οι νευραξονικές     Αυξάνεται ο αριθμός ή
            απολήξεις           η ευαισθησία των
        απελευθερώνουν           υποδοχέων του
         περισσότερο ή       κινητικού κυττάρου για
      λιγότερο διαβιβαστή;   τον νευροδιαβιβαστή;
Μετά το
                                           1975



                • ο αισθητικός νευρώνας
                  απελευθερώνει
 Βραχύχρονου      λιγότερο
   εθισμού        νευροδιαβιβαστή




                • απελευθερώνει
                  περισσότερο
  Βραχύχρονη      νευροδιαβιβαστή
ευαισθητοποίηση   (γλουταμινικό)
Δύο είδη νευρωνικών κυκλωμάτων που έχουν
σημασία για τη συμπεριφορά και τη μάθηση
                             Διαμορφωτικά κυκλώματα (επιδρούν
 Διαμεσολαβητικά κυκλώματα
                              στα διαμεσολαβητικά αλλάζοντας
   (μαθαίνουν – παράγουν
                             την ισχύ των συνδέσεων, δρουν ως
       συμπεριφορές)
                                         δασκάλοι)
Ερώτημα:
    Σι είναι εκείνο που διεκπεραιώνει τη βραχύχρονη αλλαγή εφόσον
    δεν χρειάζεται τη σύνθεση νέων πρωτεινών;




    16-3 Βιοχημικές φάσεις στη βραχύχρονη μνήμη. Ένα σοκ στην ουρά της
     Απλυσίας ενεργοποιεί έναν διάμεσο νευρώνα ο οποίος απελευθερώνει
     την χημικό αγγελιαφόρο σεροτονίνη στη σύναψη. Αφού περάσει τη
     συναπτική σχισμή, η σεροτονίνη προσδένεται σε έναν υποδοχέα στον
     αισθητικό νευρώνα, με αποτέλεσμα την παραγωγή κυκλικής AMP(1). Η
     κυκλική AMP απελευθερώνει την καταλυτική μονάδα της πρωτεϊνικής
     κινάσης Α (2). Η καταλυτική μονάδα της πρωτεϊνικής κινάσης Α ενισχύει
     την απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό.
16-4 Μόρια που παίρνουν μέρος στη βραχύχρονη μνήμη. Η εφαρμογή σεροτονίνης στην
απόληξη ενός αισθητικού νευρώνα (1), η ένεση κυκλικής AMP στον νευρώνα (2) και η
ένεση της καταλυτικής μονάδας της πραπεϊνικής ιανάσης Α στον νευρώνα (3) έχουν το
ίδίο αποτέλεσμα, την αυξημένη απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό. Αυτό
δείχνει ότι κάθε μία από τις τρεις αυτές ουσίες μετέχει στην οδό της βραχύχρονης μνήμης
και είναι απαραίτητες και αρκούν για την ενίσχυση των συνδέσεων μεταξύ του αισθητικού
και του κινητικού νευρώνα
Ερώτημα:
Πώς μετατρέπονται οι βραχύχρονες αναμνήσεις σε μόνιμες
μακρόχρονες αναμνήσεις;




   Εύρημα: Ο σχηματισμός της
    μακρόχρονης μνήμης εξαρτάται από τη
    σύνθεση νέων πρωτεϊνών.
 Καθοριστική πρόοδος στη μοριακή
  βιολογία
 Προσδιορισμός των αλληλουχιών του
  DNA
 Εμφάνιση του ανασυνδυασμένου DNA
  και τεχνικών με τις οποίες έγινε δυνατή η
  αναγνώριση γονιδίων
 Σράβηξαν τον Καντέλ
18-4 Αλλαγές που λαμβάνουν χώρα κατά τη βραχύχρονη και τη μακρόχρονη
μνήμη σε έναν αισθητικό και σε έναν κινητικό νευρώνα.
Ερώτηματα:
Επηρεασμένος από τους Ζακόμπ και Μόνο, εξέφρασε διαφορετικά
το ερώτημα πώς μετατρέπεται η βραχύχρονη μνήμη σε
μακρόχρονη.
- Πώς τα ρυθμιστικά γονίδια μετατρέπουν μια βραχύχρονη
συναπτική αλλαγή, σε μακρόχρονη;
-Ενεργοποιούνται ορισμένα ρυθμιστικά γονίδια λόγω της
μάθησης;
- Μήπως οι πρωτεΐνες που κωδικεύονται από τα γονίδια αυτά
ωθούν εκτελεστικά γονίδια να κατευθύνουν τον σχηματισμό νέων
νευραξονικών απολήξεων ;
- Μήπως ενεργοποιούνται ρυθμιστικά γονίδια και διατηρούν τη
μακρόχρονη ενίσχυση της σύνδεσης αυτής;
   Σο 1985 άρχισε να εφαρμόζει τις γνώσεις
    που είχε αποκτήσει σε σχετικά με τη
    γονιδιακή έκφραση.

Ερώτημα:
Σο κρίσιμο βήμα της ενεργοποίησης της μακρόχρονης μνήμης στην
ευαισθητοποίηση μπορεί να αφορά παρόμοια σήματα και
παρόμοιες ρυθμιστικές πρωτείνες γονιδίων; Διαιρωτούνταν αν οι
επανειλημμένες δοκιμές μάθησης που χρειάζονται για την
ευαισθητοποίηση είναι σημαντικές διότι στέλνουν σήματα στον
πυρήνα, λέγοντας του να ενεργοποιήσει ρυθμιστικά γονίδια που
κωδικέυουν τα εκτελεστικά γονίδια που είναι αναγκαία για τη
δημιουργία νέων συναπτικών συνδέσεων.
   19-1 Οι
    μοριακοί
    μηχανισμοί
    της
    βραχύχρονης
    και της
    μακρόχρονης
    διευκόλυνσης
Ερώτημα:
Πώς οι διεργασίες της μακρόχρονης μάθησης και της μακρόχρονης
μνήμης εντοπίζονται σε συγκεκριμένες συνάψεις;




19-2 Διάταξη μελέτης του ρόλου της σεροτονίνης στη συναπτική αλλαγή. Η
σεροτονίνη εφαρμόζεται σε μόνο μία από τις συνάψεις. Μόνο αυτή η σύναψη
υφίσταται βραχύχρονη και μακρόχρονη αλλαγή.
Ερώτημα:
Πώς επιτυγχάνεται αυτή η εξαιρετική επιλεκτικότητα στις
συνάψεις; Μήπως το αγγελιοφόρο RNA και οι πρωτεΐνες
στέλνονται σε όλες τις συναφείς και μόνο οι σημαδεμένες
μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν για την αύξηση;

   Πείραμα: Εξέτασαν την περίπτωση το RNA και οι πρωτείνες
    να υπάρχουν σε όλες τις συνδέσεις, αλλά μόνο οι
    σημαδεμένες να υποστούν αλλαγές. Βρήκαν ότι πρέπει να
    συμβαίνουν δύο πράγματα στη σημαδεμένη σύναψη.
    ›   Σο πρώτο είναι απλά η ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής κινάσης Α.
    ›   Σο δεύτερο είναι η ενεργοποίηση ενός μηχανισμού που ρυθμίζει την τοπική
        σύνθεση πρωτεΐνης.
   ΢υμπέρασμα: Σα ευρήματα αυτά έδειχναν ότι μια λειτουργία
    της τοπικής πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι να στηρίζει τη
    μακρόχρονη ενίσχυση της συναπτικής σύνδεσης.
   19-3 Δύο μηχανισμοί
    μακρόχρονης αλλαγής.
    Νέες πρωτεΐνες φθάνουν
    σε όλες τις
    συνάψεις(επάνω), αλλά
    μόνο οι συνάψεις που
    ερεθίζονται με σεροτονίνη
    τις χρησιμοποιούν για να
    ξεκινήσουν την ανάπτυξη
    νέων νευραξονικών
    απολήξεων. Οι πρωτεΐνες
    που συντίθενται τοπικά
    (κάτω) χρειάζονται για να
    διατηρήσουν την
    ανάπτυξη που ξεκινά με τη
    γονιδιακή έκφραση.
Ερώτημα:
    Γνώριζαν ότι τα μόρια του RNA συντίθενται στον πυρήνα και μεταφράζονται
    σε μόρια πρωτεΐνης σε συγκεκριμένες συνάψεις. Έτσι το ερώτημα ήταν το εξής:
    το αγγελιαφόρο RNA που στέλνεται στις απολήξεις βρίσκεται σε ενεργό
    κατάσταση; Ή στέλνεται σε κατάσταση ύπνου, περιμένοντας ένα μόριο;




 Πείραμα: Καθώς μελετούσαν, βρήκαν μια
  νέα μορφή πρωτεΐνης στην Απλυσια η
  οποία ήταν το μόριο που αναζητούσαν.
 Σο μόριο απαντά σε όλες τις συνάψεις
  ενός νευρώνα και ενεργοποιείται από τη
  σεροτονίνη .
Ερώτημα:
Σο εύρημα, όμως, του φοιτητή του, Κάουσικ, προχώρησε το ερώτημα κατά ένα
βήμα. Οι περισσότερες πρωτεΐνες αποσυντίθενται και καταστρέφονται σε
περίοδο ωρών. Σι είναι αυτό που διατηρεί την ανάπτυξη για μεγαλύτερες
χρονικές περιόδους;



   Ο λόγος είναι ότι η νέα πρωτείνη CPEB
    έχει όλα τα χαρακτηριστικά ενός
    πριον(μιας πρωτεΐνης με διαφορετικές
    ιδιότητες από τις υπόλοιπες πρωτεΐνες )
    και είναι κατάλληλη για την αποθήκευση
    της μνήμης
   “I seek for creativity. I encourage
    students to tackle important problems,
    because I think once you sense what it’s
    like to really solve something wonderful,
    you become addicted”
 Αναζητώντας τη Μνήμη – Eric Kandel
 Διαλέξεις του μαθήματος Τπολογιστικής
  Νοημοσύνης
 http://en.wikipedia.org/wiki/Eric_Kandel
 Nobel Prize organization
 ΢υνέντευξη του Καθηγήτή Καντέλ
  http://www.nobelprize.org/mediaplayer/
  index.php;id=984
Kandel presentation
Kandel presentation
Kandel presentation

More Related Content

Similar to Kandel presentation

ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑathinamagia1
 
Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021
Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021
Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021paez2012
 
παρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentation
παρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentationπαρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentation
παρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentationdimitra argyriou
 
Εισαγωγική στη Μεταφυσική
Εισαγωγική στη Μεταφυσική Εισαγωγική στη Μεταφυσική
Εισαγωγική στη Μεταφυσική Akis Ampelas
 
ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡ
ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡ
ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡFrantzeska Tsorteki
 
η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...
η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...
η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...gerasimos-politis blogspot
 
Learning.Revised
Learning.RevisedLearning.Revised
Learning.RevisedStergios
 
επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...
επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...
επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...Ρεβέκα Θεοδωροπούλου
 
εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)
εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)
εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)Flora Kyprianou
 
Dr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdf
Dr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdfDr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdf
Dr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdfalex gr
 
NorthAmerPsy 6.pdf
NorthAmerPsy 6.pdfNorthAmerPsy 6.pdf
NorthAmerPsy 6.pdfSandraNinaki
 
Βιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδου
Βιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδουΒιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδου
Βιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδουIoannis Machairas
 
Θεματα Βιολογιας α΄ Γυμνασίου
Θεματα Βιολογιας α΄ ΓυμνασίουΘεματα Βιολογιας α΄ Γυμνασίου
Θεματα Βιολογιας α΄ ΓυμνασίουChristos Gotzaridis
 
Τα μυστικά της καρδιάς
Τα μυστικά της καρδιάςΤα μυστικά της καρδιάς
Τα μυστικά της καρδιάςXenia Y
 
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους ΟργανισμούςΗ Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους ΟργανισμούςEvageliki
 
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους ΟργανισμούςΗ Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους ΟργανισμούςErgasies1_P
 

Similar to Kandel presentation (20)

ΑΝΕΣΙΑΔΟΥ
ΑΝΕΣΙΑΔΟΥΑΝΕΣΙΑΔΟΥ
ΑΝΕΣΙΑΔΟΥ
 
ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
 
Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021
Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021
Δεδάκης Αντώνης, Α΄ τάξη 2020-2021
 
παρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentation
παρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentationπαρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentation
παρουσίαση διπλωματικής -master thesis presentation
 
Εισαγωγική στη Μεταφυσική
Εισαγωγική στη Μεταφυσική Εισαγωγική στη Μεταφυσική
Εισαγωγική στη Μεταφυσική
 
ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡ
ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡ
ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ-ΑΛΤΣΧΑΪΜΕΡ
 
η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...
η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...
η ελευθερία της βούλησης ως φυσικό νοητικό φαινόμενο Gerasimos-politis.blogsp...
 
ΜΑΘΗΣΗ ΜΕΣΩ ΕΡΕΘΙΣΜΑΤΩΝ -ΚΛΑΣΙΚΗ ΕΞΑΡΤΗΣΗ
ΜΑΘΗΣΗ ΜΕΣΩ ΕΡΕΘΙΣΜΑΤΩΝ -ΚΛΑΣΙΚΗ ΕΞΑΡΤΗΣΗΜΑΘΗΣΗ ΜΕΣΩ ΕΡΕΘΙΣΜΑΤΩΝ -ΚΛΑΣΙΚΗ ΕΞΑΡΤΗΣΗ
ΜΑΘΗΣΗ ΜΕΣΩ ΕΡΕΘΙΣΜΑΤΩΝ -ΚΛΑΣΙΚΗ ΕΞΑΡΤΗΣΗ
 
Learning.Revised
Learning.RevisedLearning.Revised
Learning.Revised
 
επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...
επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...
επωφελέστερη για το νου η ανάγνωση κλασικών λογοτεχνικών έργων από ό,τι τα βι...
 
εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)
εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)
εισαγωγη στη μεταφυσικη (Proboli)
 
Dr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdf
Dr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdfDr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdf
Dr Bruce Lipton_ Οι σκέψεις σας επιδρούν στα κύτταρά σας.pdf
 
M!ken@
M!ken@M!ken@
M!ken@
 
NorthAmerPsy 6.pdf
NorthAmerPsy 6.pdfNorthAmerPsy 6.pdf
NorthAmerPsy 6.pdf
 
Βιολογία Α λυκείου
Βιολογία Α λυκείουΒιολογία Α λυκείου
Βιολογία Α λυκείου
 
Βιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδου
Βιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδουΒιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδου
Βιοηθική_1ον (Bioethics 1st): Κύκλος Μαθημάτων Προπτυχιακού επιπέδου
 
Θεματα Βιολογιας α΄ Γυμνασίου
Θεματα Βιολογιας α΄ ΓυμνασίουΘεματα Βιολογιας α΄ Γυμνασίου
Θεματα Βιολογιας α΄ Γυμνασίου
 
Τα μυστικά της καρδιάς
Τα μυστικά της καρδιάςΤα μυστικά της καρδιάς
Τα μυστικά της καρδιάς
 
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους ΟργανισμούςΗ Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
 
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους ΟργανισμούςΗ Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
Η Αναπαραγωγή στους Μονοκύτταρους Οργανισμούς
 

Kandel presentation

  • 1.
  • 2.  Νεκταρία ΢ταύρου  Όμηρος Κλείτου  Ανδρέας Λοΐζου
  • 3. Μέζα από ηελ αλαθάισυε δηαθόρφλ ερεσλεηηθώλ εσρεκάηφλ ζε ζτέζε µε ηελ επηζηήµε ηοσ λοσ, δεκηοσργούληαλ θάποηα ερφηήκαηα ζηολ Έρηθ Καληέι. Ασηά ηα ερφηήκαηα ιεηηοσργούζαλ ζαλ ερεσλεηηθοί θάροη γηα ηολ Καληέι ο οποίος αµέζφς επηδηδόηαλ ζε εθηέιεζε πεηρακάηφλ αλαδεηώληας ηελ απάληεζε ηοσς. Κάλεηε µηα τρολοιογηθή περηδηάβαζε ηφλ ερωτημάτων ποσ ηοποζεηούζε ο Καληέι. Αλαθέρεηε από ποιοσς ή από ποια γεγονότα εμπνεόταν γηα ηο θάζε ερώηεµα όπφς επίζες θαη τα πειράματα ποσ εθηειούζε γηα λα ηα απαληήζεη. Γηα θάζε πείραµα αναυέρετε τα εσρήµατα ποσ προέθσπηαλ θαη πώς αστά σσνεισέυεραν στα τελικά ηοσ επηζηεκοληθά εσρήµαηα ποσ αθορούζαλ ηελ µλήµε
  • 4. Αλαθέρεηε ηα ερφηήκαηά ηοσ Καληέι θαη από ποιοσς ή από ποια γεγονότα εμπνεόταν γηα ηο θάζε ερώηεµα. Τα πειράματα Τα εσρήµατα ποσ ποσ εθηειούζε προέθσπηαλ θαη πώς αστά γηα λα ηα σσνεισέυεραν στα τελικά απαληήζεη. ηοσ επηζηεκοληθά εσρήµαηα ποσ αθορούζαλ ηελ µλήµε.
  • 5. 1938 Ο Καντέλ, είχε βιώσει εμπειρίες, μέσα από τον δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο. Κράτηση του πατέρα του από τους Γερμανούς. Διώξιμο από το σπίτι. Και έτσι είχε σχηματιστεί το πρώτο του ανοικτό ερώτημα πολλά χρόνια πριν. Πώς οι αναμνήσεις διατηρούνται στο μυαλό ενός ανθρώπου; Πως οι αναμνήσεις αποθηκεύονται και ανακαλούνται;
  • 6. Επηρεασμένος από μία θεωρία του Freud και από ένα διάγραμμά του, που συνόψιζε τη νέα δομική θεωρία του για το νου. Είχε ελπίδα και ενδιαφέρον για το ποιο κάτω ερώτημα: Ερώτημα :΢ε πιο μέρος των πολύπλοκων πτυχών του εγκεφάλου μπορεί να υπάρχουν οι ψυχικοί συντελεστές, το ΕΓΩ , το ΕΚΕΙΝΟ και το ΤΠΕΡΕΓΩ .
  • 7.
  • 8. Σο ότι η ελπίδα του να κατανοήσει τη βιολογική βάση της δομικής θεωρίας του Υρόυντ για τον νου ήταν πέραν των ορίων της σύγχρονης επιστήμης του εγκεφάλου.  Σου είπε ότι για να κατανοήσουμε τον νου, πρέπει να δούμε τον εγκέφαλο εξετάζοντας ΕΝΑ ΚΤΣΣΑΡΟ ΣΗ ΥΟΡΑ
  • 9. Αρχικός ΢τόχος • Αντίληψη να βρει το εγώ, το εκείνο και το υπερεγώ στον εγκέφαλο Μετέπειτα ΢τόχος • Να βρει τη βιολογική βάση της μνήμης
  • 10. Πειράματα τα οποία είχαν συμβάλει στην πορεία του και είχαν μεγάλη επίδραση στον τρόπο σκέψης του:  Βοήθησε τον Dominique να μάθει εάν το LSD επηρεάζει τη συναπτική δραστηριότητα στον οπτικό φλοιό, από τον οποίο έμαθε να χειρίζεται τα όργανα ηλεκτρικής καταγραφής και ερεθισμού.  Επίσης είχε επαναλάβει το πείραμα του Hodgkin and Huxley το οποίο τον ενθουσίασε.
  • 11. Η Μπρέντα Μίλνερ, και ο Γουίλιαμ ΢κόβιλ, βρήκαν που αποθηκεύεται η μνήμη στον εγκέφαλο .  Σα νέα αυτά είχαν μεγάλη επίδραση επάνω του. ΠΩΣ η μνήμη αποθηκεύεται στον εγκέφαλο;
  • 12. Ποιες αλλαγές λαμβάνουν χώρα στον εγκέφαλο όταν μαθαίνουμε; Παρατηρούνται διαφορετικές αλλαγές σε διαφορετικούς τύπους μάθησης;
  • 13. Ποιοι είναι οι βιοχημικοί μηχανισμοί της αποθήκευσης της μνήμης; Σα κύτταρα που μετέχουν στην αποθήκευση της μνήμης έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά που αναγνωρίζονται εύκολα;
  • 14. Ήθελε να αρχίσει από εκεί που σταμάτησε η Μίλνερ.  Για αυτό ήθελε να εστιάσει το ενδιαφέρον του στον ιππόκαμπο.  Κατέγραφαν τα πυραμοειδή κύτταρα, βάζοντας ηλεκτρόδια στον ιππόκαμπο μίας γάτας.
  • 15. Είχαν πετύχει τα πρώτα ενδοκυττάρια σήματα που καταγράφηκαν ποτέ από από τον ιππόκαμπο
  • 16. Σα δυναμικά ενέργειας στα πυραμιδοειδή κύτταρα του ιππόκαμπου προέρχονται από περισσότερες από μία ενδοκυττάριες θέσεις.  Αυτό αποδείχθηκε μια σημαντική ανακάλυψη, ΚΑΙ ΕΊΝΑΙ ΓΕΝΙΚΗ ΑΡΦΗ ΣΗ΢ ΝΕΤΡΩΝΙΚΗ΢ ΛΕΙΣΟΤΡΓΙΑ΢.
  • 17. Οι ιδιότητες των νευρώνων του ιππόκαμπου δεν ήταν αρκετά διαφορετικές από κάποιους άλλους νευρώνες. Τπέθεσαν ότι: οι κυτταρικοί μηχανισμοί της μάθησης και της μνήμης βρίσκονται στις συνδέσεις που πραγματοποιεί με άλλα κύτταρα
  • 18.
  • 19. Είχαν ευρήματα τα οποία στήριζαν την ιδέα ότι η μνήμη δεν εδράζεται στις ιδιότητες των νευρώνων, αλλά στις συνδέσεις τους. Αυτό τον οδήγησε στη σκέψη ότι η μνήμη μπορεί να είναι αποτέλεσμα αλλαγών της συναπτικής ισχύος
  • 20. ΢το μυαλό του γεννήθηκε το ερώτημα: Πως πραγματοποιούνται οι αλλαγές της ισχύoς των συνάψεων; Οι τρεις τύποι ερεθισμού θα άλλαζαν τις συναπτικές συνδέσεις με το κύτταρο στόχο, και αν ναι, με πιο τρόπο.; Επηρεασμός από την Μπρέντα Μίλνερ, τον Παυλόφ και τον Καχάλ
  • 21. Ερώτημα: Πως μπορεί μια συμπεριφορά η οποία ελέγχεται από ένα ακριβές νευρωνικό κύκλωμα να αλλάξει με την εμπειρία;  Πείραμα: Φρησιμοποίησε τρεις τύπους ερεθισμού, σύμφωνα με το έργο του Παβλόφ, για να αναπτύξει τρία ανάλογα μάθησης:  τον εθισμό,  την ευαισθητοποιήση  και την κλασική εξαρτημένη μάθηση.
  • 22. Πείραμα:  Εφάρμοσε ένα ασθενές ηλεκτρικό ερέθισμα σε μια δέσμη νευραξόνων που καταλήγουν στο κύτταρο R2.  Επαναλάμβανε το ερέθισμα αρκετές φορές.  Αποτέλεσμα: το συναπτικό δυναμικό που παράγεται από το κύτταρο μειωνόταν προοδευτικά με την επανάληψη.
  • 23.  Πείραμα:  Φρησιμοποίησε ένα ασθενές ερέθισμα στην ίδια νευρική οδό που οδηγεί στο κύτταρο R2.  Σην ερέθισε μία ή δύο φορές για να προκαλέσει ένα συναπτικό δυναμικό που θα χρησίμευε ως μέτρηση βασικής γραμμής για την αποκριτικότητα του κυττάρου.  ΢τη συνέχεια χρησιμοποίησε μια σειρά πέντε ισχυρότερων ερεθισμάτων σε μία διαφορετική οδό που οδηγούσε στο κύτταρο R2.
  • 24. Αποτέλεσμα: H συναπτική απόκριση του κυττάρου στον ερεθισμό της πρώτης οδού ενισχύθηκε σε μεγάλο βαθμό.  Οι συνδέσεις στην πρώτη οδό εκείνη είχαν ισχυροποιηθεί.  Επίσης, η ενισχυμένη απόκριση στην πρώτη οδό εξαρτιόταν μόνο από τη μεγαλύτερη ισχύ του ερεθίσματος στη διαφορετική οδό
  • 25.  Πείραμα:  ΢υνδύασε επανειλημμένα ένα ασθενές ερέθισμα σε μία νευρική οδό με ένα ισχυρό ερέθισμα σε μιαν άλλη οδό.  Σο ασθενές ερέθισμα προηγήθηκε και έδρασε ως προειδοποίηση για το ισχυρό ερέθισμα.
  • 26. Αποτέλεσμα:  Ενισχύθηκε σημαντικά η απόκριση του κυττάρου στο ασθενές ερέθισμα επιπλέον, αυτή η ενισχυμένη απόκριση ήταν πολύ μεγαλύτερη από την ενισχυμένη απόκριση του κυττάρου στο ασθενές στα πειράματα ευαισθητοποίησης.
  • 27. -Οι αλλαγές στις συνάψεις ίσως να είναι η βάση για μια απλή μορφή αποθήκευσης πληροφοριών. - Η ροή των πληροφοριών σε διάφορα νευρωνικά κυκλώματα του εγκεφάλου ήταν δυνατόν να τροποποιηθεί με τη μάθηση.
  • 28. Μετάβαση στο Πανεπιστήμιο της Νέας Τόρκης.  Ο Σζέιμς ΢ουάρτσ, ο Όλντεν και ο Καντελ σχηματίσαν τον πυρήνα της νέας Ομάδας νευροβιολογίας και ΢υμπεριφοράς που είχε ξεκινήσει στο Πανεπιστήμιο της Νέας Τόρκης.  Η ομάδα τους επηρεάστηκε πολύ από την ομάδα του ΢τήβεν Κούφλερ – όχι μόνο από αυτά που είχε κάνει, αλλά και από αυτά που δεν έκανε.  Για αυτό προτείναν η νέα ομάδα του Πανεπιστημίου της Νέας Τόρκης να εξετάσει πως το νευρικό σύστημα παράγει συμπεριφορά και πώς η συμπεριφορά τροποποιείται από τη μάθηση.
  • 29. Μελέτη μιας 1965 συμπεριφοράς στο ακέραιο συμπεριφερόμενο ζώο Προτυποποίησης της μάθησης σε μεμονωμένα κύτταρα
  • 30. 1968 Επιλογή συμπεριφοράς απόσυρσης βραγχίου
  • 31. 1971- 1983  Πείραμα: Η εφαρμογή πολλών ερεθισμάτων ανά τακτά διάφορα διαστήματα  Βρήκαν ότι η μακρόχρονη μνήμη στην Απλυσία, όπως στον άνθρωπο χρειάζεται επανειλημμένη άσκηση με την παρεμβολή περιόδων ηρεμίας.  Σο 1985, μετά από δεκαπέντε χρόνια δουλειάς, απέδειξαν ότι μια απλή συμπεριφορά στην Απλυσία ήταν δυνατόν να τροποποιηθεί με διάφορες μορφές μάθησης.
  • 32. Μέχρι 1969 Ερωτήματα: Οι συναπτικές συνδέσεις μεταξύ των μοναδικών νευρώνων είναι αμετάβλητες; Ένα δεδομένο κύτταρο στέλνει πάντοτε σήματα στο ίδιο κύτταρο – στόχο και όχι σε άλλα;  Πείραμα: Σοποθετώντας ένα μικροηλεκτρόδιο μέσα στο κύτταρο- στόχο και διεγείροντας δυναμικά ενέργειας σε άλλα κύτταρα κατανοούσε τις επικοινωνίες με τα υπόλοιπα κύτταρα  Αποτέλεσμα: Ήταν δυνατόν να χαρτογραφηθούν οι ενεργές συναπτικές συνδέσεις  Ερέθισε ένα κύτταρο και είδε ότι προκαλούσε μια ισχυρή σύσπαση του βραγχίου. Βρήκε έναν κινητικό νευρώνα στην Απλυσία που έλεγχε μια συγκεκριμένη συμπεριφορά.
  • 33. Παρατήρησαν ότι όταν προκαλούσαν εθισμό, αγγίζοντας το δέρμα επανειλημμένα, το εύρος του αντανακλαστικού απόσυρσης του βραγχίου ελαττωνόταν προοδευτικά. Και υπήρχε εξασθένηση των συναπτικών συνδέσεων.  Αντιστρόφως, όταν προκαλούσαν ευαισθητοποίηση εφαρμόζοντας ένα σοκ στην ουρά ή στο κεφάλι του ζώου, το ενισχυμένο αντανακλαστικό απόσυρσης του βραγχίου συνοδευόταν από μια ενίσχυση της συναπτικής σύνδεσης.  ΢υμπεράσματα: ΢τη διάρκεια του εθισμού, ένα δυναμικό ενέργειας στον αισθητικό νευρώνα προκαλεί ένα ασθενέστερο συναπτικό δυναμικό στον κινητικό νευρώνα, οδηγώντας σε λιγότερο αποτελεσματική επικοινωνία, ενώ στη διάρκεια της ευαισθητοποίησης το αντίθετο.
  • 34. Ερώτημα: Σι συμβαίνει στις συνάψεις στη διάρκεια της κλασικής εξαρτημένης μάθησης;  Πείραμα: Άγγιζαν τον σίφωνα ακριβώς πριν από το άγγιγμα της ουράς  Παρατηρήσεις: Όταν το άγγιγμα στον 1980 σίφωνα γίνεται πριν ακριβώς από το άγγιγμα της ουράς, οι αισθητικοί νευρώνες θα εκφορτίσουν δυναμικά ενέργειας ακριβώς πριν δεχθούν σήματα από την ουρά. Αυτό, οδηγεί σε πολύ μεγαλύτερη ενίσχυση της σύναψης μεταξύ των νευρώνων.
  • 35. 1. Οι αλλαγές στη συναπτική ισχύ που αποτελούν τη βάση της 2. Οι συναπτικές συνδέσεις εκμάθησης μιας συμπεριφοράς μεταξύ των νευρώνων μπορεί μπορεί να είναι αρκετά μεγάλες ώστε να αναμορφώσουν ένα να ενισχυθούν ή να νευρωνικό δίκτυο και την εξασθενήσουν– με ικανότητα του να αποθηκεύει διαφορετικές μορφές μάθησης. πληροφορίες Αρχές της κυτταρικής Βιολογίας της μάθησης και της μνήμης, που ανακαλύφθηκαν από τον Καντέλ 4. Η ισχύς μιας χημικής 3. Και στις τρεις μορφές σύναψης είναι δυνατόν να μάθησης η διάρκεια της τροποποιηθεί με δύο τρόπους, αποθήκευσης της ανάλογα με το ποιο από τα βραχύχρονης μνήμης δύο κυκλώματα ενεργοποιείται εξαρτάται από τη διάρκεια της με τη μάθηση - ένα εξασθένησης ή της ενίσχυσης διαμεσολαβητικό κύκλωμα ή της σύναψης ένα διαμορφωτικό κύκλωμα.
  • 36. Ερώτημα: Πώς η βραχύχρονη μνήμη μετασχηματίζεται σε μακρόχρονη μνήμη; Η μακρόχρονη μνήμη, χρησιμοποιεί τις ίδιες συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων, όπως τη βραχύχρονη, ή χρειάζονται νέες συνδέσεις;  Παρατήρηση: οι ίδιες συναπτικές συνδέσεις μεταξύ αισθητικών και κινητικών νευρώνων που μεταβάλλονται στον βραχύχρονο εθισμό και ευαισθητοποίηση μεταβάλλονται και στον μακρόχρονο.
  • 37. Ερώτηματα: Είναι ίδιοι οι μηχανισμοί της βραχύχρονης και της μακρόχρονης μνήμης; Η σύνθεση πρωτεϊνών είναι απαραίτητη για τις μακρόχρονες συναπτικές αλλαγές; 1973 Η μακρόχρονη μνήμη συνοδεύεται από ανατομικές αλλαγές
  • 38. Ερωτήματα: Ποια μόρια είναι υπεύθυνα για την βραχύχρονη μνήμη; Πώς προκαλείται η αλλαγή στη συναπτική ισχύ; Οι νευραξονικές Αυξάνεται ο αριθμός ή απολήξεις η ευαισθησία των απελευθερώνουν υποδοχέων του περισσότερο ή κινητικού κυττάρου για λιγότερο διαβιβαστή; τον νευροδιαβιβαστή;
  • 39. Μετά το 1975 • ο αισθητικός νευρώνας απελευθερώνει Βραχύχρονου λιγότερο εθισμού νευροδιαβιβαστή • απελευθερώνει περισσότερο Βραχύχρονη νευροδιαβιβαστή ευαισθητοποίηση (γλουταμινικό)
  • 40. Δύο είδη νευρωνικών κυκλωμάτων που έχουν σημασία για τη συμπεριφορά και τη μάθηση Διαμορφωτικά κυκλώματα (επιδρούν Διαμεσολαβητικά κυκλώματα στα διαμεσολαβητικά αλλάζοντας (μαθαίνουν – παράγουν την ισχύ των συνδέσεων, δρουν ως συμπεριφορές) δασκάλοι)
  • 41. Ερώτημα: Σι είναι εκείνο που διεκπεραιώνει τη βραχύχρονη αλλαγή εφόσον δεν χρειάζεται τη σύνθεση νέων πρωτεινών;  16-3 Βιοχημικές φάσεις στη βραχύχρονη μνήμη. Ένα σοκ στην ουρά της Απλυσίας ενεργοποιεί έναν διάμεσο νευρώνα ο οποίος απελευθερώνει την χημικό αγγελιαφόρο σεροτονίνη στη σύναψη. Αφού περάσει τη συναπτική σχισμή, η σεροτονίνη προσδένεται σε έναν υποδοχέα στον αισθητικό νευρώνα, με αποτέλεσμα την παραγωγή κυκλικής AMP(1). Η κυκλική AMP απελευθερώνει την καταλυτική μονάδα της πρωτεϊνικής κινάσης Α (2). Η καταλυτική μονάδα της πρωτεϊνικής κινάσης Α ενισχύει την απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό.
  • 42. 16-4 Μόρια που παίρνουν μέρος στη βραχύχρονη μνήμη. Η εφαρμογή σεροτονίνης στην απόληξη ενός αισθητικού νευρώνα (1), η ένεση κυκλικής AMP στον νευρώνα (2) και η ένεση της καταλυτικής μονάδας της πραπεϊνικής ιανάσης Α στον νευρώνα (3) έχουν το ίδίο αποτέλεσμα, την αυξημένη απελευθέρωση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικό. Αυτό δείχνει ότι κάθε μία από τις τρεις αυτές ουσίες μετέχει στην οδό της βραχύχρονης μνήμης και είναι απαραίτητες και αρκούν για την ενίσχυση των συνδέσεων μεταξύ του αισθητικού και του κινητικού νευρώνα
  • 43. Ερώτημα: Πώς μετατρέπονται οι βραχύχρονες αναμνήσεις σε μόνιμες μακρόχρονες αναμνήσεις;  Εύρημα: Ο σχηματισμός της μακρόχρονης μνήμης εξαρτάται από τη σύνθεση νέων πρωτεϊνών.
  • 44.  Καθοριστική πρόοδος στη μοριακή βιολογία  Προσδιορισμός των αλληλουχιών του DNA  Εμφάνιση του ανασυνδυασμένου DNA και τεχνικών με τις οποίες έγινε δυνατή η αναγνώριση γονιδίων  Σράβηξαν τον Καντέλ
  • 45. 18-4 Αλλαγές που λαμβάνουν χώρα κατά τη βραχύχρονη και τη μακρόχρονη μνήμη σε έναν αισθητικό και σε έναν κινητικό νευρώνα.
  • 46. Ερώτηματα: Επηρεασμένος από τους Ζακόμπ και Μόνο, εξέφρασε διαφορετικά το ερώτημα πώς μετατρέπεται η βραχύχρονη μνήμη σε μακρόχρονη. - Πώς τα ρυθμιστικά γονίδια μετατρέπουν μια βραχύχρονη συναπτική αλλαγή, σε μακρόχρονη; -Ενεργοποιούνται ορισμένα ρυθμιστικά γονίδια λόγω της μάθησης; - Μήπως οι πρωτεΐνες που κωδικεύονται από τα γονίδια αυτά ωθούν εκτελεστικά γονίδια να κατευθύνουν τον σχηματισμό νέων νευραξονικών απολήξεων ; - Μήπως ενεργοποιούνται ρυθμιστικά γονίδια και διατηρούν τη μακρόχρονη ενίσχυση της σύνδεσης αυτής;
  • 47. Σο 1985 άρχισε να εφαρμόζει τις γνώσεις που είχε αποκτήσει σε σχετικά με τη γονιδιακή έκφραση. Ερώτημα: Σο κρίσιμο βήμα της ενεργοποίησης της μακρόχρονης μνήμης στην ευαισθητοποίηση μπορεί να αφορά παρόμοια σήματα και παρόμοιες ρυθμιστικές πρωτείνες γονιδίων; Διαιρωτούνταν αν οι επανειλημμένες δοκιμές μάθησης που χρειάζονται για την ευαισθητοποίηση είναι σημαντικές διότι στέλνουν σήματα στον πυρήνα, λέγοντας του να ενεργοποιήσει ρυθμιστικά γονίδια που κωδικέυουν τα εκτελεστικά γονίδια που είναι αναγκαία για τη δημιουργία νέων συναπτικών συνδέσεων.
  • 48. 19-1 Οι μοριακοί μηχανισμοί της βραχύχρονης και της μακρόχρονης διευκόλυνσης
  • 49. Ερώτημα: Πώς οι διεργασίες της μακρόχρονης μάθησης και της μακρόχρονης μνήμης εντοπίζονται σε συγκεκριμένες συνάψεις; 19-2 Διάταξη μελέτης του ρόλου της σεροτονίνης στη συναπτική αλλαγή. Η σεροτονίνη εφαρμόζεται σε μόνο μία από τις συνάψεις. Μόνο αυτή η σύναψη υφίσταται βραχύχρονη και μακρόχρονη αλλαγή.
  • 50. Ερώτημα: Πώς επιτυγχάνεται αυτή η εξαιρετική επιλεκτικότητα στις συνάψεις; Μήπως το αγγελιοφόρο RNA και οι πρωτεΐνες στέλνονται σε όλες τις συναφείς και μόνο οι σημαδεμένες μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν για την αύξηση;  Πείραμα: Εξέτασαν την περίπτωση το RNA και οι πρωτείνες να υπάρχουν σε όλες τις συνδέσεις, αλλά μόνο οι σημαδεμένες να υποστούν αλλαγές. Βρήκαν ότι πρέπει να συμβαίνουν δύο πράγματα στη σημαδεμένη σύναψη. › Σο πρώτο είναι απλά η ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής κινάσης Α. › Σο δεύτερο είναι η ενεργοποίηση ενός μηχανισμού που ρυθμίζει την τοπική σύνθεση πρωτεΐνης.  ΢υμπέρασμα: Σα ευρήματα αυτά έδειχναν ότι μια λειτουργία της τοπικής πρωτεϊνικής σύνθεσης είναι να στηρίζει τη μακρόχρονη ενίσχυση της συναπτικής σύνδεσης.
  • 51. 19-3 Δύο μηχανισμοί μακρόχρονης αλλαγής. Νέες πρωτεΐνες φθάνουν σε όλες τις συνάψεις(επάνω), αλλά μόνο οι συνάψεις που ερεθίζονται με σεροτονίνη τις χρησιμοποιούν για να ξεκινήσουν την ανάπτυξη νέων νευραξονικών απολήξεων. Οι πρωτεΐνες που συντίθενται τοπικά (κάτω) χρειάζονται για να διατηρήσουν την ανάπτυξη που ξεκινά με τη γονιδιακή έκφραση.
  • 52. Ερώτημα: Γνώριζαν ότι τα μόρια του RNA συντίθενται στον πυρήνα και μεταφράζονται σε μόρια πρωτεΐνης σε συγκεκριμένες συνάψεις. Έτσι το ερώτημα ήταν το εξής: το αγγελιαφόρο RNA που στέλνεται στις απολήξεις βρίσκεται σε ενεργό κατάσταση; Ή στέλνεται σε κατάσταση ύπνου, περιμένοντας ένα μόριο;  Πείραμα: Καθώς μελετούσαν, βρήκαν μια νέα μορφή πρωτεΐνης στην Απλυσια η οποία ήταν το μόριο που αναζητούσαν.  Σο μόριο απαντά σε όλες τις συνάψεις ενός νευρώνα και ενεργοποιείται από τη σεροτονίνη .
  • 53. Ερώτημα: Σο εύρημα, όμως, του φοιτητή του, Κάουσικ, προχώρησε το ερώτημα κατά ένα βήμα. Οι περισσότερες πρωτεΐνες αποσυντίθενται και καταστρέφονται σε περίοδο ωρών. Σι είναι αυτό που διατηρεί την ανάπτυξη για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους;  Ο λόγος είναι ότι η νέα πρωτείνη CPEB έχει όλα τα χαρακτηριστικά ενός πριον(μιας πρωτεΐνης με διαφορετικές ιδιότητες από τις υπόλοιπες πρωτεΐνες ) και είναι κατάλληλη για την αποθήκευση της μνήμης
  • 54. “I seek for creativity. I encourage students to tackle important problems, because I think once you sense what it’s like to really solve something wonderful, you become addicted”
  • 55.  Αναζητώντας τη Μνήμη – Eric Kandel  Διαλέξεις του μαθήματος Τπολογιστικής Νοημοσύνης  http://en.wikipedia.org/wiki/Eric_Kandel  Nobel Prize organization  ΢υνέντευξη του Καθηγήτή Καντέλ http://www.nobelprize.org/mediaplayer/ index.php;id=984

Editor's Notes

  1. Ο Καντέλ, είχε βιώσει εμπειρίες, μέσα από τον δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο.Κράτηση του πατέρα του από τους Γερμανούς,Οι Γερμανοί τους κτύπησαν την πόρτα και τους έδιωξαν από το σπίτι. Και έτσι είχε σχηματιστεί το πρώτο του ανοικτό ερώτημα πολλά χρόνια πριν.Πως οι αναμνήσεις αυτές διατηρούνται στο μυαλό ενός ανθρώπου; Πως οι αναμνήσεις αυτές αποθηκεύονται και ανακαλούνται;
  2. Ο Καντέλ είχε επηρεαστεί πολύ από μία θεωρία του Freud και από ένα διάγραμμά του, που συνόψιζε τη νέα δομική θεωρία του για το νου.Είχε ενδιαφέρον για τη ψυχανάλυση, και είχε την ελπίδα να μάθει κάτι για ενδιαφέρον του, το που μπορεί να βρίσκονται στον εγκέφαλο το εγώ, το εκείνο και το υπερεγώ, τους τρεις ψυχικούς συντελεστές οι οποίοι αναπαριστώνταν στο διάγραμμα του Freud.Ερώτημα του Καντέλ επηρεαζόμενος από τον Φρόυντ ήταν σε πιο μέρος των πολύπλοκων πτυχών του εγκεφάλου μπορεί να υπάρχουν αυτοί οι ψυχικοί συντελεστές.
  3. Ο Καντέλ είχε επίσης κάνει κάποια πειράματα τα οποία είχαν συμβάλει στην περεταίρω πορεία του, είχαν μεγάλη επίδραση στον τρόπο σκέψης του και στο έργο της ζωής του προσφέροντας του πολύτιμη γνώση και εμπειρία. Βοήθησε τον Dominique να μάθει εάν το LSD επηρεάζει τη συναπτική δραστηριότητα στον οπτικό φλοιόό όπου πιθανώς λαμβάνουν χώρα οι ψευδαισθήσεις.Αναισθητοποιούσαν ζώα, άνοιγαν το κρανίο τους για να αποκαλύψουν τον εγκέφαλο και τοποθετούσαν ηλεκτροδια στην επιφάνεια του οπτικού φλοιού. Βρήκαν ότι στον οπτικό φλοιό η σεροτονίνη και το LSD δεν είχαν αντίθετη δράση όπως στις λείες μυϊκές ίνες της μήτρας. Όχι μόνο είχαν την ίδια ανασταλτική επίδραση στη συναπτική σηματοδότηση, αλλά και η μία ενίσχυε τη δράση της άλλης. Έτσι τα αποτελέσματα των μελετών τους και στην συνέχεια των μελετών από άλλα εργαστήρια φαίνονταν να είναι αντίθετα προς την άποψη των Γούλεϋ και Σω ότι ο οπτικός αποπροσανατολισμός που προκαλούσε το LSD οφειλόταν στην αναστολή της δράσης της σεροτονίνης στο οπτικό σύστημα από το φάρμακο. Τα παραπάνω ήταν πα΄ρα πολύ καλά αποτελέσματα
  4. Ο Καντέλ είχε επίσης κάνει κάποια πειράματα τα οποία είχαν συμβάλει στην περεταίρω πορεία του, είχαν μεγάλη επίδραση στον τρόπο σκέψης του και στο έργο της ζωής του προσφέροντας του πολύτιμη γνώση και εμπειρία. Βοήθησε τον Dominique να μάθει εάν το LSD επηρεάζει τη συναπτική δραστηριότητα στον οπτικό φλοιόό όπου πιθανώς λαμβάνουν χώρα οι ψευδαισθήσεις.Αναισθητοποιούσαν ζώα, άνοιγαν το κρανίο τους για να αποκαλύψουν τον εγκέφαλο και τοποθετούσαν ηλεκτροδια στην επιφάνεια του οπτικού φλοιού. Βρήκαν ότι στον οπτικό φλοιό η σεροτονίνη και το LSD δεν είχαν αντίθετη δράση όπως στις λείες μυϊκές ίνες της μήτρας. Όχι μόνο είχαν την ίδια ανασταλτική επίδραση στη συναπτική σηματοδότηση, αλλά και η μία ενίσχυε τη δράση της άλλης. Έτσι τα αποτελέσματα των μελετών τους και στην συνέχεια των μελετών από άλλα εργαστήρια φαίνονταν να είναι αντίθετα προς την άποψη των Γούλεϋ και Σω ότι ο οπτικός αποπροσανατολισμός που προκαλούσε το LSD οφειλόταν στην αναστολή της δράσης της σεροτονίνης στο οπτικό σύστημα από το φάρμακο. Τα παραπάνω ήταν πα΄ρα πολύ καλά αποτελέσματα
  5. Ο Καρλ Λάσλεϋ, καθηγητή ψυχολογίας στο Χάρβαρντ, ο οποίος είχε πείσει πολλούς επιστήμονες ότι δεν υπήρχαν συγκεκριμένες περιοχές στον φλοιό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων που ήταν ειδικές για τη μνήμη, ενώ λίγο μετά που ο Καντέλ μετέβηκε στο NIMH, η Μπρέντα Μίλνερ, και ο Γουίλιαμ Σκόβιλ, άλλαξαν την άποψη αυτή. Οι δύο ανέφεραν ότι είχαν εντοπίσει τη μνήμη σε συγκεκριμένες περιοχές του εφκεφάλου. Όπως αναφέρει ο Καντέλ «Τα νέα αυτά είχαν μεγάλη επίδραση επάνω μου αλλά και σε πολλούς άλλους, διότι σήμαιναν ότι ίσως υπήρχε ένα αποφασιστικό τέλος στην πολύ παλιά διαμάχη για τον ανθρώπινο νου».
  6. Στριφογύριζαν διάφορα ερωτήματα στο μυαλό του Καντέλ. Αυτά ήτανΠοιες αλλαγές λαμβάνουν χώρα στον εγκέφαλο όταν μαθαίνουμε; Παρατηρούνται διαφορετικές αλλαγές σε διαφορετικούς τύπους μάθησης; Ποιοι είναι οι βιοχημικοί μηχανισμοί της αποθήκευσης της μνήμης;Ήθελε να αρχίσει από εκεί που σταμάτησε η Μίλνερ. Για αυτό ήθελε να εστιάσει το ενδιαφέρον του στον ιππόκαμπο, για τον οποίο η Μίλνερ είχε αποδείξει ότι ήταν ουσιώδεις για τον σχηματισμό νέων μακρόχρονων αναμνήσεων.
  7. Στριφογύριζαν διάφορα ερωτήματα στο μυαλό του Καντέλ. Αυτά ήτανΠοιες αλλαγές λαμβάνουν χώρα στον εγκέφαλο όταν μαθαίνουμε; Παρατηρούνται διαφορετικές αλλαγές σε διαφορετικούς τύπους μάθησης; Ποιοι είναι οι βιοχημικοί μηχανισμοί της αποθήκευσης της μνήμης;Ήθελε να αρχίσει από εκεί που σταμάτησε η Μίλνερ. Για αυτό ήθελε να εστιάσει το ενδιαφέρον του στον ιππόκαμπο, για τον οποίο η Μίλνερ είχε αποδείξει ότι ήταν ουσιώδεις για τον σχηματισμό νέων μακρόχρονων αναμνήσεων.
  8. Τα κύτταρα που μετέχουν στην αποθήκευση της μνήμης έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά που αναγνωρίζονται εύκολα; Πιθανώς, σκέφτηκαν, οι ιδιότητες των νευρώνων του ιππόκαμπου θα αποκάλυπταν κάτι σχετικά με το πώς καταγράφεται η μνήμη.
  9. Προσπαθούσαν να καταγράψουν τα πυραμοειδή κύτταρα, βάζοντας ηλεκτρόδια στον ιππόκαμπο μίας γάτας.Είχαν πετύχει τα πρώτα ενδοκυττάρια σήματα που καταγράφηκαν ποτέ από την περιοχή του εγκεφάλου που αποθηκεύει τις αναμνήσεις μας. Το απλό επίτευγμα της καταγραφής από τα κύτταρα αυτά με επιτυχία για αρκετά λεπτά τους έκανε ιδιαίτερα αισιόδοξους. Επιπλέων, τα δεδομένα τους φαίνονταν συναρπαστικά.
  10. Αυτό που έχει μεγαλύτερο ενδιαφέρον είναι το εύρημα ότι……..
  11. Στη συνέχεια βρήκαν ότι οι ιδιότητες των νευρώνων του ιππόκαμπου δεν ήταν αρκετά διαφορετικές από εκείνες των κινητικών νευρώνων του νωριαίου μυελού για να δικαιολογήσουν την ικανότητα του ιππόκαμπου να αποθηκεύει αναμνήσεις. Χρειάστηκε ένας χρόνος για να διαπιστώσουν αυτό που έπρεπε να είναι εμφανές από την αρχή: οι κυτταρικοί μηχανισμοί της μάθησης και της μνήμης δεν βρίσκονται στις ειδικές ιδιότητες του ίδιου του νευρώνα αλλά στις συνδέσεις που πραγματοποιεί με άλλα κύτταρα στο νευρωνικό κύκλωμα στο οποίο ανήκει.
  12. Όπως αναφέρει ο Καντέλ η απλυσία ήταν το τέλειο ζώο για να κάνει τα πειράματα αυτά πάνω του.Επηρεάστηκε για το γεγονός αυτό από τον Κούφλερ, ο οποίος έκανε πειράματα στην καραβίδα. Έκαναν τον Καντέλ να αντιληφθεί ότι η επιλογή ενός απλού ανατομικού συστήματος είναι καθοριστική για την επιτυχία ενός πειράματος και ότι τα ασπόνδυλα ζώα είναι πλούσια πηγή απλών συστημάτων. Τα άρθρα του Κούφλερ του υπενθύμισαν ότι η επιλογή ενός πειραματικού συστήματος είναι μία από τις σπουδαιότερες αποφάσεις που παίρνει ένας βιολόγος, ένα μάθημα που είχε μάθει νωρίτερα από τις εργασίες των Hodgkin και Huxley στον γιγάντιο νευράξονα του καλαμαριού και από τις εργασίες του Κατς στη γιγάντια σύναψη του καλαμαριού.
  13. Δοκίμασε να μιμηθεί στα νευρικά κύτταρα της Απλυσίας τις μορφές αισθητικού ερεθισμού που χρησιμοποίησε ο Παβλόφ στα πειράματα του για την μάθηση και αναδιαμόρφωσε τη θεωρία του Καχάλότι η μνήμη τροποποιεί την ισχύ των συναπτικών συνδέσεων μεταξύ των νευρώνων. Επηρεασμένος από το έργο του Παβλόφ και της Μίλνερ, διαπίστωσε ότι υπάρχουν πολλές μορφές μάθησης που παράγονται από διαφορετικους συνδυασμούς ερεθισμάτων και έτσι παράγονται δύο πολύ διαφορετικές μορφές αποθήκευσης της μνήμης που η καθεμιά αλλάζει την ισχύ των συναπτικών συνδέσεων με έναν συγκεκριμένο τρόπο. Όταν οι αλλαγές αυτές διαρκούν, έχουν ως αποτέλεσμα την αποθήκευση της μνήμης.
  14. Αποτέλεσμα: Αφού εφάρμοσε τα ισχυρότερα ερεθίσματα, η συναπτική απόκριση του κυττάρου στον ερεθισμό της πρώτης οδού ενισχύθηκε σε μεγάλο βαθμό.γεγονός που δείχνει ότι οι συναπτικές συνδέσεις στην οδό εκείνη είχαν ισχυροποιηθεί. Η ενισχυμένη απόκριση στην πρώτη οδό εξαρτιόταν μόνο από τη μεγαλύτερη ισχύ του ερεθίσματος στη διαφορετική οδό και όχι από οποιονδήποτε συνδυασμό ασθενούς και ισχυρού ερεθίσματος.
  15. Τέλος, προσπάθησε να μιμηθεί την κλασική εξαρτημένη μάθηση αποστροφής. Αυτή η μορφή κλασικής εξαρτημένης μάθησης διδάσκει το ζώο να συνδυάζει ένα δυσάρεστο ερέθισμα, όπως ένα ηλεκτρικό σοκ, με ένα ερέθισμα που συνήθως δεν προκαλεί απόκριση το οποίο έπεται. Επομένως, στα πειράματα του για την κλασική εξαρτημένη μάθησης αποστροφής στην Απλυσία, συνδύασε επανειλημμένα ένα ασθενές ερέθισμα σε μία νευρική οδό με ένα ισχυρό ερέθισμα σε μιαν άλλη οδό. Το ασθενές ερέθισμα προηγήθηκε και έδρασε ως προειδοποίηση για το ισχυρό ερέθισμα. Ο συνδυασμός των δύο ενίσχυσε σημαντικά την απόκριση του κυττάρου στο ασθενές ερέθισμα επιπλέον, αυτή η ενισχυμένη απόκριση ήταν πολύ μεγαλύτερη από την ενισχυμένη απόκριση του κυττάρου στο ασθενές στα πειράματα ευαισθητοποίηση.
  16. Επηρεασμένοι από την ομάδα του Κούφλερ, η νέα ομάδα του Καντέλ αποφάσισε να εξετάσει πως το νευρικό σύστημα παράγει συμπεριφορά και πώς η συμπεριφορά τροποποιείται από τη μάθηση.
  17. Τώρα ο Καντέλ αλλάζει τρόπο σκέψεις και από την Προτυποποίηση της μάθησης σε μεμονωμένα κύτταρα στηνΜελέτη μιας συμπεριφοράς σε όλο ζώο
  18. Το 1968, επέλεξε για διερεύνηση το αντανακλαστικό της απόσυρσης του βραγχίουΈνα αρχικό ελαφρύ άγγιγμα του σίφωνος προκαλεί απότομη απόσυρση του βραγχίου. Επανειλημμένα, ελαφριά αγγίγματα προκαλούν εθισμό: το αντανακλαστικό προοδευτικά εξασθενεί. Προκάλεσαν ευαισθητοποίηση εφαρμόζοντας ένα ισχυρό σοκ είτε στο κεφάλι είτε στην ουρά. Το ζώο αναγνώριζε το ισχυρό ερέθισμα ως βλαβερό και αντιδρούσε με μια υπερβολική απόσυρση του βραγχίου.
  19. Ήθελαν να μελετήσουν τη βραχύχρονη μνήμη.Βρήκαν ότι ότι η μακρόχρονη μνήμη στην Απλυσία, όπως στον άνθρωπο χρειάζεται επανειλημμένη άσκηση με την παρεμβολή περιόδων ηρεμίαςΚαι Μετά από δεκαπέντε χρόνια δουλειάς, απέδειξαν ότι μια απλή συμπεριφορά στην Απλυσία ήταν δυνατόν να τροποποιηθεί με διάφορες μορφές μάθησης.
  20. Ήθελαν να χαρτογραφήσουν τις συνδέσεις των νευρώνων, κάτι το οποίο θα τους βοηθούσε στα πειράματά τους. Είχαν το ερώτημα Οι συναπτικές συνδέσεις μεταξύ των μοναδικών νευρώνων είναι αμετάβλητες; Ένα δεδομένο κύτταρο στέλνει πάντοτε σήματα στο ίδιο κύτταρο – στόχο και όχι σε άλλα; Έτσι είχαν κάνει ένα πείραμα. Τοποθέτησαν μικροηλεκτρόδιο στο κύτταρο στόχο, και έβλεπαν τις επικοινωνίες του με τα υπόλοιπαΈτσι είχαν βρει ότι μπορούσαν να χαρτογραφήσουν τις ενεργές συνδέσεις και κύτταρα τα οποία έλεγχαν συγκεκριμένη συμπεριφορά.
  21. Βρήκαν ότι στον εθισμό υπήρχε εξασθένιση των συναπτικών συνδέσεων και εξασθένιση επικοινωνίας, ενώ στην ευαισθητοποίηση το αντανακλαστικό συνοδευόταν από μια ενίσχυση τις ισχύς της σύναψης και άρα αύξηση της επικοινωνίας.
  22. Εφόσον είχαν μελετήσει τον εθισμό και ευαισθητοποίηση, είχαν το εξής ερώτημα:Τι συμβαίνει στις συνάψεις στη διάρκεια της κλασικής εξαρτημένης μάθησης;Σαν πείραμα, άγγιζαν τον σίφωνα ακριβώς πριν από την ουρά.Έτσι βρήκαν ότι εάν τα αγγίγματα γίνονται με την συρά αυτή, οι αισθητικοί νευρώνες θα εκφορτίσουν δυναμικά ενέργειας ακριβώς πριν δεχθούν σήματα από την ουρά. Αυτό οδηγεί σε ενίσχυση της σύναψης μεταξύ των νευρώνων.
  23. Είχαν σχηματίσει τα ερωτήματα -Πώς η βραχύχρονη μνήμη μετασχηματίζεται σε μακρόχρονη μνήμη;-Η μακρόχρονη μνήμη, χρησιμοποιεί τις ίδιες συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων, όπως τη βραχύχρονη, ή χρειάζονται νέες συνδέσεις;Και είχαν παρατηρήσει ότι οι συνδέσεις μεταξύ αισθητικών και κινητικών νευρώνων που χρησιμοποιούνται είναι οι ίδιες τόσο βραχύχρονα όσο και μακρόχρονα. Αυξάνονται ή μειώνονται βέβαια οι απολήξεις.
  24. Βρήκαν ότι η μακρόχρονη μνήμη δεν είναι απλώς μια επέκταση της βραχύχρονης μνήμης: όχι μόνο οι αλλαγές της συνοπτικής ισχύος διαρκούν περισσότερο αλλάχρειάζονται ανατομικές αλλαγές καθώς μεταβάλλεται ο αριθμός των απολήξεων.Η επαναλαμβανόμενη άσκηση ευαισθητοποίησης κάνει τους νευρώνες να σχηματίσουν νέες απολήξεις, δημιουργώντας μακρόχρονη μνήμη, ενώ ο εθισμός κάνει τους νευρώνες να αποσύρουν τις υπάρχουσες απολήξεις. Στην απλυσία μπορούσαμε να δούμε για πρώτη φορά ότι ο αριθμός των συνάψεων στον εγκέφαλο δεν είναι σταθερός αλλά μεταβάλλεται με τη μάθηση!
  25. δεν αναφέρεται πείραμα
  26. Ένα κύμα σεροτινίνης που ισοδυναμεί με ένα σοκ, μια δοκιμή άσκησης- προειδοποιούσε το κύτταρο ότι ένα ερέθισμα είχε στιγμιαίο, βραχύχρονο ενδιαφέρον, ενώ πέντε κύματα που ισοδυναμούν με πέντε δοκιμές εκπαίδευσης – σηματοδοτούσαν ένα ερέθισμα διαρκούς μακρόχρονου ενδιαφέροντος. Βρήκαν ότι η ένεση μιας υψηλής συγκέντρωσης κυκλικής AMP σε έναν αισθητικό νευρώνα είχε ως αποτέλεσμα όχι μόνο μια βραχύχρονη αλλά και μια μακρόχρονη αύξηση της συναπτικής ισχύος. Με τις παρατηρήσεις τους επιβεβαίωσαν την αποψη τους ότι μία από τις λειτουργίες της επανειλημμένης άσκησης ευαισθητοποίησης, είναι να προκαλεί τη μετακίνηση μέσα στον πυρήνα των κατάλληλων σημάτων με την μορφή κινασών.Η πρωτεινικήκινάση Α ενεργοποιεί τη ρυθμιστική πρωτείνηCREB. Μέσω μελετών βρήκαν ότι η πρωτείνηCREB αποτελεί ένα καθοριστικό στοιχείο του διακόπτη ο οποίος μετατρέπει τη βραχύχρονη διευκόλυνση των συναπτικών συνδέσεων σε μακρόχρονη διευκόλυνση, και της ανάπτυξης νέων συνδέσεων. Η αναστολή της CREB οδηγούσε σε αναστολή ολόκληρης της διεργασίας της συναπτικής αλλαγής.
  27. Τα αποτελέσματα αυτά άνοιξαν ένα νέο παραθυρο στη μακρόχρονη μνήμη. Έδειχναν ότι παρεμβαίνουν δυο ανεξάρτητοι μηχανισμοί. Μια διεργασία ξεκινά τη μακρόχρονη συνοπτική διευκόλυνση στέλνοντας την πρωτεινικήκινάση Α στον πυρήνα για να ενεργοποιήσει την πρωτεΐνη CREB, θέτοντας έτσι σε λειτουργία τα εκτελεστικά γονίδια που κωδικέυουν τις πρωτεΐνες που χρειάζονται για την ανάπτυξη νέων συναπτικών συνδέσεων. Η άλλη διεργασία συνεχίζει την αποθήκευση της μνήμης με τη διατήρηση των νέων συνοπτικών απολήξεων, ένας μηχανισμός που χρειάζεται την τοπική σύνθεση πρωτεϊνών. Έτσι, διαπίστωσαν ότι υπάρχουν χωριστές διεργασίες για το ξεκίνημα και για τη διατήρηση. Πώς λειτουργεί αυτος ο δεύτερος μηχανισμός;