Nga Dr. Nelson R. Cabej
Pjesa e dytë
Engrama si bazë e proceseve njohëse dhe e të menduarit
Vërtetimi eksperimental i ekzistencës së engramës së kujtesës
Njohja shkencore e engramës është një nga detyrat themelore të së sotme. Biologët sot besojnë se engrama është njësia elementare e ruajtjes së informacionit rreth përvojave individuale dhe kompjutacionit3. Ndryshimet specifike që pësojnë neuronet engramë-mbajtëse janë: forcimi i lidhjeve sinaptike midis neuroneve, shtimi i kreshtave të dendriteve dhe shtimi i ndjeshmërisë së atyre neuroneve. Me rëndësi thelbësore për konsolidimin e engramës së kujtesës është sinteza e proteinës, siç provohet nga fakti që ndalimi eksperimental i sintezës së proteinës e fut engramën në një gjendje “të fjetur” (inaktive).
Eksperimentet gjatë dekadës së parë të këtij shekulli kanë konfirmuar se një përvojë e të mësuarit (stërvitja e minjve për të hyrë e dalë nga një labirinth, të mësuarit e diçkaje të re, krijimi i një refleksi të kondicionuar, etj.), kodohet në formën e një informacioni neurogjenik në një grup neuronesh specifikë, që përbëjnë engramën, dhe kur kafsha ose njeriu stimulohet të kujtojë atë që ka mësuar reaktivohet po ajo engramë, po ato neurone. Reaktivimi i neuroneve engram-mbajtëse provonte ekzistencën e engramës por për të vërtetuar bindshëm se engrama ishte përgjegjëse për kujtesën duhej të shkatërroheshin neuronet që bënin pjesë në engramë dhe të shihej në se kujtesa ruhej ende. Për studimin eksperimental të engramave të kujtesës në këto dy dekadat e fundit janë përdorur fshirja e engramës, riaktivimi optogjenetik (me rreze drite) i engramës dhe krijimi i engramave artificiale.
Fshirja e engramave
Verifikimi i funksionit të engramës si baza qelizore e kujtesës mund të provohej duke eliminuar neuronet që marrin pjesë në formimin dhe/ose në reaktivimin e saj. Në qoftë se pas këtij operacioni kujtesa të zhdukej, kjo do të tregonte se engrama ishte me të vërtetë mbajtëse e kujtesës. Kjo u arrit të bëhej për herë të parë në vitin 2009 nga një grup biologësh në laboratorin e Sheena Josselyn në Toronto, Kanada. Duke shfrytëzuar një engramë të identifikuar që kodonte në amigdalë (një pjesë e trurit në formën e bajames) frikën që shkaktonte një tingull në trurin e minjve, ata shkatërruan neuronet që merrnin pjesë në atë engramë dhe vunë re se minjtë nuk reagonin, gjw qw tregonte se kishin humbur kujtesën ndaj atij tingulli; kur ata shkatërruan një numër të njëjtë neuronesh që nuk bënin pjesë në engramë minjtë e ruanin kujtesën.
Riaktivimi i engramave me metoda optogjenetike
Rruga normale e riaktivimit të engramës është ekspozimi i kafshës ndaj stimulit që shpuri në formimin e saj. Por kohët e fundit biologët kanë arritur të “zgjojnë” ose aktivojnë engrama “të fjetura” edhe në mungesë të stimulit që bëri të mundur formimin e tyre, vetëm nëpërmjet metodave optogjenetike, duke përdorur dritën e lëshuar me precision vetëm mbi neuronet engramë-mbajtëse. Ky rrezatim stimulonte aktivimin e neuroneve të engramës dhe “zgjimin” e kujtesës përkatëse. Në këto eksperimente u provua se drita e fokusuar me precision në neuronet engram-mbajtëse mund të zëvendësojë stimulin e kondicionuar.
Kur minjve u shkaktohej eksperimentalisht sëmundja e Alzheimer-it, vihej re se engramat e heshtura të minjve kujtesë-humbur nuk mund të riaktivoheshin as në prani të stimuluesve natyrorë të tyre, por mund të aktivoheshin artificialisht, në mënyrë optogjenetike (me rezatim të përqëndruar në neuronet e engramës), i cili, duke nxitur shtimin e dëndësisë së kreshtave në dendritet (zgjatime në njerin pol të neuroneve) dhe forcimin e lidhjeve midis neuroneve, riaktivon engramën e heshtur të kujtesës4. Thuajse një dekadë më parë një grup studiuesish të Howard Hughes Institute në MIT (Boston, MA) mundën të krijojnë engrama artificiale.
Nga engrama te të menduarit
Njohja e mekanizmave të formimit të engramës na ndihmon për të kuptuar shkallët e mëtejshme të evolucionit të aftësive njohëse, instinkteve, aftësive përgjithësuese, arsyetimit logjik, deri te të menduarit e njeriut.
Pasi përshkruam mekanizmat e krijimit, rinxjerrjes, heshtjes dhe humbjes së engramave si mbartëse të informacionit neurogjen mbi gjërat, ngjarjet dhe dukuritë e rrethinës në të cilën jetojnë kafshët, le të shohim shkurtimisht lidhjen e mundshme të tyre me aftësitë njohëse dhe të menduarit.
Dihet përgjithësisht se kafshët mendojnë. Mjafton të kujtojmë një shëmbull të thjeshtë, kërcimin e sigurtë të ketrit nga një degë në tjetrën. Fakti që ai e bën këtë pa u rëzuar tregon se ai, duke u mbështetur në përvojën e vet (pas dështimeve të mëparshme), para se ta kryejë kërcimin ka llogaritur largësinë e vet nga dega në të cilën do të kërcejë, largësinë që mund të kërcejë ai nga lart-poshtë, nga posht-lartë dhe horizontalisht, pa rezikuar që të bjerë, madhësinë e degës më të vogël që mund ta mbajë peshën e tij në rënie, duke përfshirë vlerësimin e rezikut të rënies aksidentale. Tani besohet se të gjitha këto përvoja janë regjistruar në engrama të veçanta në trurin e tij. Para se të marrë vendimin për të kërcyer, në trurin e ketrit ndodh edhe lidhja e tërë engramave të mësipërme, por edhe të tjerave, të cilat procesohen dhe integrohen kryesisht në koren frontale të trurit dhe/ose në hipotalamus ku edhe merret vendimi. Kërcimi i suksesshëm i ketrit tregon bindshëm se ai ka integruar dhe kalkuluar të tërë parametrat e mësipërme para se të mirrte vendimin per të kërcyer në degën tjetër.
Evolucioni i botës së kafshëve bëri të mundur edhe kalimin në një formë më të lartë të aftësive njohëse të disa gjitarëve deri te ndërgjegjësimi për ekzistencëen e vetes si një individ i grupit. Kështu kur një qeni i vihet ushqimi para pasqyrës që i lejon të shohë fytyrën dhe kokën e tij, brenda fare pak ditësh ai kupton se në pasqyrë është duke parë veten sepse sapo t’i vihet në kokë pak pluhur i bardhë ose i zi, ai përpiqet ta heqë me këmbë pluhurin nga koka.
Një shimpanze mëson të përdorë gurin për të çarë arrët, të qëroje frutat, të përdorë shkopin për të rrëzuar frutat nga pema, etj. ose deri të krijojë “vegla” primitive guri, por një formë më e lartë cilësisht e ndryshme e aftësis njohëse u arrit me daljen e njeriut në skenën e historisë natyrore.
Jetesa në grup dhe sidomos gjuha e folur dhe të shkruarit ndihmuan shumë në atë kërcim të madh që bëri njeriu në zhvillimin e aftësive njohëse deri në atë që sot njihet si “të menduarit e ri”, të menduarit logjik, gjatë evolucionit relativisht të shkurtër të tij dhe bënë të mundur zhvillimin e jashtëzakonshëm të shkencës dhe kulturës njerëzore, si dhe transformimin kolosal që i bëri njeriu natyrës për të përmirësuar jetën e tij.
Në fund të fundit, lidhja e engramave të ndryshme në indin nervor qëndron në bazën e zhvillimit të njohjes njerëzore, krijimit të koncepteve dhe përgjithësimeve shkencore. Nga kjo pikëpamje edhe idetë dhe zbulimet e reja, duke përfshirë ato më gjenialet, janë rezultat i lidhjeve të reja ose të kombinimeve të reja të engramave të ndryshme në trurin e njeriut.
