Të mësosh gjëra të reja është e vështirë. Por të kujtosh atë që me mësuar tashmë është më e vështirë. Çdo sistem i suksesshëm mësimor, qoftë ai një tru apo një pjesë e softuerit të inteligjencës artificiale, duhet të vendosë ekuilibrin e duhur midis stabilitetit dhe fleksibilitetit.
Ai (sistemi) duhet të jetë mjaft e qëndrueshëm për të kujtuar gjëra të vjetra të rëndësishme, por mjaft fleksibël për të mësuar të reja pa shkatërruar gjurmët e vjetra të kujtesës – mundësisht për aq kohë sa ekziston.
Të mësuarit është rezultat i ndryshimeve në modelin e lidhjes nervore në tru. Çdo lidhje midis qelizave nervore, e quajtur sinaps, është një hendek i vogël midis skajeve që degëzohen nga qeliza të tilla. Mesazhet kalojnë nëpër këto boshllëqe në formën e molekulave të quajtura neurotransmetues.
Vlerësimet aktuale sugjerojnë se ka 600 trilion sinapse në trurin e njeriut.
Atëherë, si të përballemi me dilemën stabilitet-plasticitet – veçanërisht kur truri plaket dhe, si të thuash, “mbushet”?
Hulumtimi nga Dimitra Vardalaki, Këanghun Chung dhe Mark Harnett në Institutin e Teknologjisë të Massachusetts, i sapo publikuar në revistën Nature, sugjeron se një mënyrë është të ruhet në moshën madhore një lloj sinapsi që formon kujtesën që gjendet tek fëmijët.
Këto quhen sinapse të heshtura.
Sinapsat e heshtura – të cilat, siç sugjeron emri i tyre, nuk transmetojnë asnjë sinjal nga një qelizë nervore në tjetrën – shpesh gjenden në skajet e zgjatimeve të holla dhe të paprekura nga qelizat nervore, të quajtura filopodia.
Deri më tani, mendohej se këto zhdukën kur truri “piqej”. Por doktorët Vardalaki, Chung dhe Harnett kanë treguar jo vetëm se janë të pranishëm në moshë madhore, por edhe se janë të zakonshme, të paktën te minjtë.
Pak më shumë se një e katërta e lidhjeve që ata morën në analizë të miu i rritur ishin sinapse të heshtura në filopodia. Dhe truri i miut dhe i njeriut janë mjaftueshëm të ngjashëm sa që diçka e ngjashme pothuajse me siguri vlen edhe për njerëzit.
Për të kryer kërkimin e tyre për filopodia, treshja përdori një teknikë mikroskopike të të quajtur emap. Ata studiuan 2234 sinapse midis qelizave nervore kortikale të një lloji të quajtur neurone piramidale, të cilat kanë mijëra sinapsa secila.
Vëzhgimi përmes një mikroskopi emap është i mjaftueshëm për të përcaktuar se cilat zgjatime qelizore janë filopodia.
Megjithatë, kjo nuk mund të tregojë se cilat sinapse mbi to janë të heshtura.
Për ta bërë këtë, ata duhej të testonin sesi filopodia reagon ndaj glutamatit, neurotransmetuesit kryesor ngacmues të trurit.
Së pari, ata duhej të dërgonin një rrjedhje të kontrolluar të glutamatit në sinapsin e veçantë që donin të testonin. Për këtë qëllim, ata derdhën një sasi me glutamat “të mbyllur në kafaz” mbi neuronin nën ekzaminim. Kjo formë e molekulës është e pandryshueshme derisa të goditet me energji nga kryqëzimi i dy rrezeve lazer.
Ky ngacmim u mundësoi atyre të shkëputnin neurotransmetuesin dhe të shihnin nëse sinapsi reagonte, duke matur aktivitetin elektrik në atë pjesë të neuronit duke përdorur një elektrodë ultrafine.
Ata zbuluan se zgjatimet e pjekura të neuroneve piramidale gjeneruan aktivitet elektrik kur ekspozoheshin ndaj glutamatit, siç pritej.
Filopodia nuk e bëri këtë, duke konfirmuar heshtjen e sinapseve të tyre.
Sidoqoftë, sinapset e heshtura janë të padobishme nëse nuk mund të “ndizen” në momentin e duhur. Dhe studiuesit konfirmuan se kjo është e mundur. Ata ishin në gjendje të nxisnin versionet e heshtura në filopodia të shndërroheshin në sinapse aktive duke nxitur lirimin e simuluar të glutamatit me një rritje të mëvonshme të elektricitetit brenda neuronit.
Kjo bëri që sinapset e heshtura të fillonin, brenda pak minutash, duke shfaqur molekulat receptore karakteristike të sinapseve aktive.
E njëjta praktikë e aplikuar për sinapset e pjekura, nuk bëri asgjë.
Studiuesit tregojnë në këtë mënyrë se është e vështirë të arrihet një sinapsë e pjekur për të ndryshuar forcën e lidhjes së saj, por është e lehtë të nxisesh riaktivizimin e një sinapsi të heshtur.
Gjëja tjetër për të zbuluar është se si, pse dhe kur shfaqen filopoditë e reja.
Zbulimi i të gjitha këtyre sinapseve dhe filopodive të heshtura të etur për të mësuar, thotë Dr Harnett, “është një levë për ne për të kuptuar të mësuarit tek të rriturit dhe se si potencialisht mund të kemi akses për ta bërë atë të mos degradohet gjatë plakjes ose për shkak të ndonjë sëmundjeje”.
