„În căutarea memoriei. Apariţia unei noi ştiinţe a minţii”, de Eric R. Kandel (fragment)

Editura Polirom vă prezintă un fragment din volumul În căutarea memoriei. Apariţia unei noi ştiinţe a minţii de Eric R. KANDEL, Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină 2000.
Traducere din limba engleză de Ovidiu‑Gheorghe Ruța

„O carte uluitoare, ce înfățișează incredibila istorie a neuroștiințelor din ultima jumătate de secol.” (Oliver Sacks)

În căutarea memoriei este, pe de o parte, povestea descoperirilor care, de-a lungul mai multor decenii, au contribuit la nașterea „noii științe a minții”, cum o numește autorul, rezultată din fuziunea psihologiei behavioriste, psihologiei cognitive, neuroștiințelor și biologiei moleculare. Este istoria unei științe care încearcă să explice memoria și alte aspecte ale minții omenești din punct de vedere biologic, propunându-și în același timp să înțeleagă mai bine și să trateze afecțiuni psihice precum depresia, schizofrenia sau tulburările asociate procesului de îmbătrânire. Pe de altă parte, este povestea unui om care în copilărie fuge în Statele Unite ale Americii din Viena ocupată de Hitler, pentru ca, la maturitate, să fie atras pentru totdeauna de tainele neurobiologiei, dar și de psihanaliză.

„Nimeni altcineva nu ar fi putut s-o scrie. Știința este văzută prin prisma unei vieți bogate în evenimente și, în același timp, binecuvântate.” (Antonio Damasio)

„Scrisă cu talent și grație, această excepțională carte a unuia dintre cei mai de seamă experți actuali în știința minții va fi citită cu încântare atât de publicul larg, cât și de studenți și cercetători.” (Elie Wiesel)

„Pe lângă faptul că abordează principalele chestiuni care au preocupat gândirea occidentală de când Socrate și Platon au făcut primele speculații privitoare la natura proceselor mintale acum mai bine de două mii de ani, noua știință a minții ne oferă perspective practice care ne permit să înțelegem și să facem față unor probleme importante legate de minte, ce ne influențează viața de zi cu zi. Știința nu mai e domeniul exclusiv al savanților. A devenit parte integrantă a vieții moderne și a culturii contemporane. Aproape zilnic, în mass‑media se transmit informații de natură tehnică pe care, în mod normal, marele public nu le înțelege. Este esențial așadar ca toată lumea să aibă acces la cele mai bune informații științifice, iar acestea să fie prezentate într‑o formă clară, ușor de înțeles. Împărtășesc părerea actuală a comunității științifice că ne revine răspunderea de a‑i oferi publicului asemenea informații.” (Eric Kandel)

Eric R. KANDEL (n. 1929, Viena), unul dintre pionierii științei cognitive moderne, este profesor la Columbia University și activează în cadrul Howard Hughes Medical Institute. Este director fondator al Centrului pentru Neurobiologie și Comportament din cadrul Colegiului Medicilor și Chirurgilor, Columbia University, iar în anul 2000 a fost unul dintre laureații Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în semn de recunoaștere a importanței studiilor sale privind învățarea și memoria. Este autorul mai multor lucrări, printre care Psychiatry, Psychoanalysis, and the New Biology of Mind (2005) și Reductionism in Art and Brain Science: Bridging the Two Cultures (2016), precum și coautor al volumului Principles of Neural Science (1981). De același autor, la Editura Polirom au mai apărut: Mintea tulburată. Ce ne spun ciudățeniile creierului despre noi înșine (2020) și Epoca inconștientului. Explorarea inconștientului în artă, minte și creier, din Viena anului 1900 până în zilele noastre (2023).

În căutarea memoriei. Apariţia unei noi ştiinţe a minţii, de Eric R. Kandel (fragment)

În reflecțiile mele nocturne cu privire la memoria de lungă durată, am nutrit la un moment speranța că prionii ar putea fi implicați cumva în stocarea mnezică de lungă durată. În plus, eram familiarizat cu cercetările de pionierat ale lui Prusiner referitoare la prioni și la bolile legate de prioni, care aveau să‑i aducă Premiul Nobel pentru Medicină sau Fiziologie în 1997. Astfel, deși nu m‑am gândit niciodată că noua formă de CPEB ar putea fi un prion, ideile lui Kausik m‑au entuziasmat imediat.

Prionii erau un subiect important al cercetărilor cu privire la drojdie, dar nimeni nu identificase funcția normală a acestor proteine până să descopere Kausik noua formă de CPEB în neuroni. Astfel, descoperirea lui nu doar că a oferit perspective noi, profunde asupra învățării și memorării, dar a și deschis noi drumuri în biologie. Am descoperit în scurtă vreme că, în neuronii senzoriali ai reflexului de retragere a branhiei, transformarea proteinei CPEB din forma inactivă, care nu se reproduce, în forma activă, care se reproduce, este controlată de serotonină, transmițătorul necesar transformării memoriei de scurtă durată în memorie de lungă durată. În forma care se reproduce, proteina CPEB menține sinteza locală a proteinelor. În plus, starea de perpetuare nu poate fi anulată cu ușurință.

Aceste două caracteristici fac din noua variantă de prion candidatul ideal pentru stocarea mnezică. Perpetuarea de la sine a unei proteine esențiale pentru sinteza proteică locală permite stocarea selectivă și permanentă a informațiilor la o sinapsă, nu și la celelalte numeroase sinapse existente între neuron și celulele lui țintă, după cum a constatat în scurtă vreme Kausik.

Pe lângă faptul că descoperiserăm relevanța acestui nou prion pentru persistența memoriei sau chiar pentru funcționarea creierului, eu și Kausik puseserăm în evidență două noi caracteristici biologice ale prionilor. În primul rând, un semnalizator fiziologic normal, serotonina, joacă un rol critic în transformarea proteinelor CPEB dintr‑o formă în alta. În al doilea rând, proteina CPEB este prima formă care se reproduce a unui prion și despre care se știe că are o funcție fiziologică – în acest caz, perpetuarea facilitării sinaptice și a stocării mnezice. În toate celelalte cazuri studiate anterior, forma care se propagă de la sine fie provoacă boli și moarte distrugând celulele nervoase, fie, mai rar, este inactivă.

Am ajuns să credem că descoperirea lui Kausik nu era, probabil, decât vârful unui nou aisberg biologic. În principiu, acest mecanism – activarea unei modificări netransmisibile și autoîntreținute la o proteină – putea opera în multe alte contexte biologice, inclusiv în dezvoltare și în transcrierea genelor.

Această interesantă descoperire făcută în laboratorul meu ilustrează faptul că știința fundamentală poate fi asemenea unui roman de suspans, cu întorsături surprinzătoare: un proces nou, uimitor stă ascuns într‑un ungher nedescoperit al vieții, iar ulterior se descoperă că are o mare însemnătate. Această descoperire în mod deosebit a fost neobișnuită prin faptul că procesele moleculare care stau la originea unui grup de boli cerebrale ciudate se consideră acum că stau și la originea memoriei de lungă durată, aspect fundamental al funcționării normale a creierului. De obicei, biologia fundamentală ne ajută să înțelegem stările patologice, nu invers.

Privind în urmă, cercetările noastre pe tema sensibilizării de lungă durată și descoperirea mecanismului de tip prion au adus în prim‑plan trei principii noi, care au legătură nu doar cu Aplysia, ci și, în general, cu stocarea mnezică la animale și la oameni. În primul rând, activarea memoriei de lungă durată necesită exprimarea genelor. În al doilea rând, există o constrângere biologică în ceea ce privește experiențele înmagazinate în memorie. Pentru a activa genele memoriei de lungă durată, proteinele CREB‑1 trebuie activate la rândul lor, iar proteinele CREB‑2, care inhibă genele de stimulare a memoriei, trebuie inactivate. Cum oamenii nu‑și amintesc tot ce au învățat – și nici nu și‑ar dori asta –, e clar că genele care codează proteinele represoare fixează la un nivel înalt pragul transformării memoriei de scurtă durată în memorie de lungă durată. De aceea ne amintim multă vreme doar anumite întâmplări și experiențe. Pur și simplu, uităm majoritatea lucrurilor. Eliminarea acestei constrângeri biologice declanșează stocarea informațiilor în memoria de lungă durată. Genele activate de CREB‑1 sunt necesare creșterii sinapselor. Faptul că trebuie activată o genă pentru a forma memoria de lungă durată arată în mod limpede că genele nu sunt doar factori determinanți ai comportamentului, ci și reacționează la stimularea produsă de mediu, cum ar fi la învățare.

În sfârșit, creșterea și menținerea numărului de noi terminații sinaptice fac amintirile să persiste. Astfel, dacă vă amintiți ceva din cartea pe care o citiți, acest lucru se datorează faptului că creierul dumneavoastră este puțin diferit după ce ați citit‑o. Această capacitate de a crea noi conexiuni sinaptice ca rezultat al unei experiențe pare să se fi păstrat pe parcursul evoluției. De exemplu, la oameni, dar și la animalele cele mai simple, hărțile corticale ale suprafeței corpului suferă în permanență modificări ca urmare a diverselor semnale primite pe căi senzoriale.

În căutarea memoriei. Apariţia unei noi ştiinţe a minţii, de Eric R. Kandel, Ed. Polirom, 2024, trad. Ovidiu‑Gheorghe Ruța