פרק 13 - למידה וזיכרון

למידה תפיסתית

• הפשוטה ביותר מבוססת על מודול אחד, אופנות חוש אחת
• למידה של מידע נכנס
• למשל היכולת ללמוד לזהות גירויים חדשים, צילילים חדשים, ריחת וכדומה
• מאוד מוגבלת במורכבות שה
• בדר"כ תערב מעלים עצבים שרלונוטים לאותו מודול נלמד
• למשל גירויים חזותיים באיזורי מוח חזותיים, גירויים קורטיקלים שמיעתים באיזורים שיעתיים, למידת מגע באזורים וסמטוסנסוריי וכדומה.

🔬למידה סומטוסנסורית
💡הלמידה הסומטוסנסורית הובילה לשינוי במעגלים הסומטוסנסוריים בקורטקס
אופן:

• ביקשו מקופים לאמן את 3 האצבעות המרכזיות במגע
• בכל מיני אופנים שונים

ממצאים: אחרי ביצוע האימון ביחס לקופי הביקורת , גדל שטח הקורטקס שהוקדש לתפיסה הסומטוסנסורית באותן אצבעות

---

למידה מוטורית

• הלמידה הפשוטה המשלימה של הלמידה הסנסורית
• למידה של  מידע יוצא
• אף פעם לא נטו מוטורית, משלבת ומערבת גם את הסומטוסנסורית
• למשל כשלומדים לרכב ל אופנים לומדים איך לדווש וגם איך מרגישה תחושת המגע בכידון, במושב וכדומה.
• עיקר הלמידה היא מוטורית
• למשל שמירה על שיווי משקל, דיווש בקצב הנכון וכדומה

---

התניות

• מורכב ביחס ללמידה מוטורית וסנסורית
• כרוכה ביצירת קשר רבין רכיב סנסורי למוטורי
• לומדים  להגיב באופן מסוים בהופעת גירוי מסוים

---

למידת יחסים

• נחשבת המורכבת ביותר
• היכולת ללמוד בין פרטים מהיבטים וחושים שונים ולייצר זיכרונות מורכבים.

זיכרון תפיסתי

• מידע נכנס בשלב הראשון נכנס אוטומטית  לזיכרון התפיסתי, מאוד מידי קצר טווח
• זיכרון אייקוני, זיכרון תפיסתי חזותי – נע בין כמה חלקיקי שניות לשניות בודות
• לא מפנים אליו קשר ולכן הולך לאיבוד, כך קורה לרוב המידע שאנו נחשפפים אליו
• לא הכל עובר ממנו לזכרון הבא, רק מידע שנפנה אליו קשר או ניתן לו משמעות יעבור לזיכרון לטווח הקצר

זיכרון אקואי/הדהודי

• זיכרון של מיעה
• טווח קצת יותר ארוך עד כמה דקות
• למשל כשאנחנו מרוכזים במשהו ונכנס מישהו לחדר ומתחיל לדבר, אנחנו לא באמת בקשב אליו אבל אם נישאל מה אמר נוכל להיזכר במשפט האחרון

זיכרון לטווח קצר/עבודה

• מידע משמעותי או שהפננו אליו קשר מהזיכרון התפיסתי
• יכול לעשות אחד משני דברים:
  • להישאר בטווח הקצר עד ככמה דקות ואז ללכת לאיבוד
  • שימוש בטווח הקצר – שימוש במידע שנכנס ונעבד אותו.
• קידוד וקונסולידציה -  ככל שנעבוד/נשנן יותר את המידע, נחזק את הקידוד והקונסולידציה כך שהמידע יוכל להיכנס לזיכרון לטווח ארוך

זיכרון לטווח ארוך

• מרחק שעות, ימים ואפילו חיים שלמים מהלמידה
• גם כאן יכול ללכת לאיבוד, אם לא נחוץ ליומיום ולא בשימוש, או לא היה מספיק משמעותי.

---

זיכרון מוצהר

• ניתן לדווח עליו במילים
• נכללים:
  • סמנטי – פיסות הידע, עובדות, שצברנו לאורך החיים. למשל תאריך הלידה שלי.
  • אפיזודי – היכולת שלנו לספר בגוף ראשון את קורות חיינו, המסע המנטלי בזמן שאנו מבצעים כשמעלים חוויות שקרו לו בהיסטוריה ונחקקו לנו בזיכרון. למשל היום הראשון שלי בכיתה א'.

זיכרון מרומז

• לא ניתן לדווח עליו במילים  אך יכול להמשיך ללוות לאורך החיים
• נכללים: התרגלות, הטרמה, התניות, זכרונות סנססוריים ומוטורים ארוכי טווח וכדמוה.

---

(1) רכישה

• החשיפה למידע החדש
• למשל ראינו תמונה והיא נכנסה כמידע סנסורי לזיכרון התפיסתי

(2) קונסולידציה

• אם המידע יעבור קונסולידציה/הטמעה/תהליך עיבוד כלשהו
• יוכל להיווצר זיכרון ארוך טווח
• ביחד עם הרכישה מכונה – קידוד

(3) אחסון
זיכרון ארוך טווח צריך להישמר איפשהו

(4) שליפה

• שימוש בזיכרונות שנשמרו בטווח הארוך
• שליפת הזיכרון מהאחסון החוצה אל המודע

• גסטרואנטרולוג רוסי במקור, רצה לחקור הרכב אנזימים של רוק אצל כלבים.
• הציג לכלבים אוכל, הכלבים ריירו בתגובה טבעית לאוכל, אסף א הרוק ורצה לחקור את הרכבו.
• שם לב בטעות לתופעה בה בכל פעםע שפותח את הדלת כדי להכניס את המזון, הכלב כבר מתחיל לרייר.
• עשה לאחר מכן ניסוי מבוקר בו בדק האם הכלב למד לקשור בין האוכל לבין הדלת
• על כך זכה בפרס נובל.

---

🔬התניה קלאסית - ריור
💡האוכל – גירוי בלתי מותנה, גורם אוטומטית לריור, טבעי אבולוציונית – להכין את הפה לפירוק המזון
💡ריור לאוכל – תגובה בלתי מותנית
💡תהליך ההתניה – נוצר קישור בו הצליל הופך לגירוי מותנה
💡ריור לצליל – תגובה מותנית
 
אופן:

• הצגת אוכל לכלב > הכלב מרייר
• משמיע לכלב צליל > הכלב לא מרייר
• שלב ההתניה: הצגה שוב ושוב במשך תקופה של האוכל לצד השמעת צליל > הכלב מרייר
• מדידה: השמעת צליל ללא הצגת אוכל.

ממצאים:
הכלב מרייר בהשמעת הצליל גם ללא האוכל.

דגש
סינפסה חלשה שפועלת שוב ושוב בזמן שהתא הפוסט-סינפטי פעיל, תתחזק.

---

תהליך הלמידה

• סבר שקיימים 2 נוירוני גירוי: מתנה ובלתי מותנה
• אך קיים נוירון תגובה אחד לגירוי המותנה והבלתי מותנה, ולנוירוני הגירוי סינפסות איתו.
• סינפסה חזקה - נוירון הגירוי הבלתי מותנה תמיד מצליח להפעיל את התגובה הבלתי מותנית.
• סינפסה חלשה – נוירון הגירוי המותנה לא מצליח להפעיל את התגובה.
• בהינתן הפעלה משותפת של שני הגירויים נקבל הפעלה של נוירון התגובה, ככל שנחזור על ההפעלה של שני הגירויים יחד – תתחזק הסינפסה החלשה ותהפוך לסינפסה חזקה.
• לאחר שהיא הפכה לסינפסה חזקה – תוכל להפעיל לבדה את נוירון התגובה.

---

🔬 למידה והשתנות סינפסות
💡סביבה משעממת ופשוטה – מונעת למידה, סביבה מורכבת  ומאתגרת – מעודדת למידה
💡ההיפוקמפוס קשור בלמידה וזיכרון

אופן:

• השוו מוחות של עכברים
• קבוצה 1: התפתחו בסביבה רגילה – כלוב רגיל עם נסורת, אוכל ומים.
• קבוצה 2: התפתחו  בכלוב עם אותם התנאים הבסיסים ובנוסף אתגר חברתי, סביבתי, מנהרות וסולמות לטפס, תחלופה של עכברים כדי שייצרו הכרויות חדשות

ממצאים:

• לקבוצה 2 במוח יותר חלבונים, סינפסות, הסתעפויות וכדומה
• ההבדלים בעיקרם בהיפוקמפוס

 💡עדות ראשונה לכך שסינפסה חלשה יכולה להתחזק – הגברה ארוכת טווח LTP
 
אופן:

• בוצע  ברקמת היפוקמפוס של ארנבת
• צריך להוציא מהר מאוד אחרי הקרבה להוציא את המוח, לבודד את ההיפוקמפוס, להניחו בצלוחית מעבדה ולספק להם כל מה שצריכים כדי להתקיים.
• שותל אלקטרודה מגרה באוסף האקסונים שמחברים בין הEC לDG
• בDG מחפש נוירון שמקיים קשר סינפטי עם האקסון שבו האלקטרודה המגרה
• בהתחלה מעביר פולס חלש יחסית ומודד בנוירונים של הDG
• לאחר מכן מעביר פולס חזק (תדר גבוה)
• ולבסוף שוב חלש

ממצאים:

• מצא נוירון שמראה EPSP בעת הפעלת גירוי
• בפולס החלש הראשון (Tetanus) – תגובה חלשה, בפולס החזק (PTP) – תגובה חזקה (כצפוי)
• בפולס החלש לאחר החזק (LTP) – תגובה חזקה יותר מהפולס החלש הראשון

 
חיסרון: לא מדמה למידה או התניה קלאסית, לא מקשר בין גירויים וכדומה

💡התחזקות סינפסות חלשות - יכולות להתחזק בLTP אסוציאטיבי – באסוציאציה לסינפסה חזקה
💡בלעדיות – רק הסינפסה החלשה שעבדה עם החזקה – תתחזק.

אופן:

• מאתרים בהיפוקמפוס של עכברים, נוירון פוסט סינפטי אחד בC1 ושותלים בו אלקטרודה רושמת
• מחפשים בCA3 3 נוירונים פרה-סינפטים:
• נוירון המקיים מראש סינפסה חזקה עם הנוירון הפוסט סינפטי
• 2 נוירונים פרה סינפטיים המייצרים סינפסה חלשה  עם הנוירון הפוסט סינפטי
• ברקמת היפוקמפוס אחת – מפעילים את W1 + S יחד, מפעילים לסירוגין בנפרד את W2
• המטרה: להראות שהסינפסה החלשה שהופעלה עם הסינפסה החזקה יחד היא זו שתתחזק בלבד.
• חזרו על הניסוי עם אותם נוירונים אבל הפוך (W2 במקום W1), נצפה שW2 תתחזק.

ממצאים: ההשערות אוששו – הסינפסה החלשה שהופעלה בצמוד לסינפסה החלשה, התחזקה.

💡אישוש לחוק הב – סינפסה חלשה שעובדת שוב ושוב בזמן שהתא הפוסט סינפטי פעיל, מתחזקת.
💡לא הכרחית סינפסה חזקה שתפעל במקביל

אופן:

• בהמשך לניסוי הקודם
• כעת נשארים עם נוירון פוסט סניפטי בCA1 שמקיים קשר עצבי עם נוירון פרה סינפטי בשדה CA3 ובינהם קשר חלש, כלומר כשמועבר גירוי מקבלים EPSP חלש בנוירון הפוסט סינפטי.
• שותלים אלקטרודה מגרה בפרה-סינפטי ואלקטרודה שמסוגלת למדוד ולקבע מתח ממברנה בנוירון הפוסט סינפטי.
• מחלקים ל3 תנאי מחקר:
• דה-פולריזציה פוסט סינפטית
• גרייה של סינפסה חלשה (תדר נמוך כדי לא לייצר LTP אסוציאטיבי)
• שילוב 1+2

ממצאים:

• תנאי 1 – עירור חלש
• תנאי 2 – עירור חלש
• תנאי 3 – עירור חזק

• רצפטור לגלוטמט
• הפעלה: 2 תנאים -
  • נ"ט - גלוטמט נקשר אל הרצפטור
  • דה פולריזציה – משחררת את יון המגנזיום שחוסם את התעלה
• השפעה: יוני סידן נכנסים לתא הפוסט סינפטי, ולהפעיל מספר תגובות
• היפוקמפוס: מכיל צפיפות גבוהה של רצפטור NMDA

---

איך ניתן לאתר מיקום הרצפטור במוח?
הרצפטור הוא חלבון, ניתן בעזרת אימונוציטוכימיה – נטפטף חולבן ספציפי עבורו על חתך מוח ונקבל צביעה באזורים בו הוא קיים.

---

🔬השפעת NMDA בתהליך LTP
💡אנטגוניסט לרצפטור NMDA חוסם את היכולת לייצר LTP.
💡הפעלת הרצפטור היא תנאי הכרחי לחיזוק סינפטי

אופן:

• ניתן לטפטף על רקמת ההיפוקמפוס חומר שחוסם את רצפטור NMDA ונבדוק מה קורה במקביל להפעלת LTP
• בעזרת סמים שחוסמים את הרצפטור NMDA, אנטגוניסטים, למשל AP5

ממצאים:

• בקבוצת ביקורת אחרי גרייה הLTP עבד כצפוי
• בקבוצה בה השתמשו באנטגוניסט לא נוצר LTP

Calcium-calmodulin kinase type 2
אנזים תלוי Ca+2

• יוני סידן מפעילים אותו
• לוקח כ-108 שניות להפעילו מרגע כניסת הסידן
• לקראת הסוף מתרחק לפנים הדנדריט כדי למשוך עוד אנזימים כמוהו לעבוד

---

🔬נוקאאוט ל CaM-KII
💡פגיעה באנזים מונעת חיזוק סינפסה

אופן: ניקח פיסת היפוקמפוס אצל עכברי נוקאאוט – אצלם הרסו באופן נקודתי את הגן המקודד ל CaM-KII
ממצאים: קושי לכל הפחות ביצירת LTP, הסינפסות לא מצליחות להתחזק

• בתהליך הLTP הוא לטווח קצר יחסית, תוך שעה הסינפסה כבר חזקה בהנחה שבוצע  LTP יעיל.
• לא כל סינפסה שהתחזקה תישאר כזו
• חלקן נחלשות חזרה וחלקן נשארות חזקות באופן יציב יותר
• כדי לחזק לטווח הארוך חייב להיות תהליך אקטיבי נוסף
• הייצוב והקיבוע של הסינפסה מחייב תהליכים ארוכי טווח של שימור
• כלומר ניתן לחלק את הLTP ל-2 כאשר הראשון הוא LTP מוקדם
• אם נרצה לשמור/לעשות פיקסציה של המצב חייב לעבור לשלב הבא של LTP – LTP ךטווח ארוך
• נהיה חייבים לראות הגברה בסינתזה של חלבונים סביב התקופה בה החיזוקים הסינפטיים קורים
• למשל אם נטפטף על ההיפוקמפוס סם שחוסם סינתזה של חלבונים חדשים, נקבל LTP אך הוא יתפוגג לטווח הארוך.

---

PKM ζ

• התגלה כמאוד חשוב לשימור חיזוק סינפטי לטווח הארוך
• תאים בהיפוקמפוס שנמנע בהם פעילות או יצירה של החלבון אחרי LTP – ניתן יהיה לחזק סינפסה אבל החיזוק לא נשמר.
• יצירת החלבון חייבת לקרות תוך שעה מרגע תחילת החיזוק
• כלומר אם נפריע ליצירת החלבון לאחר טווח השעה, לא נפריע לחיזוק לטווח ארוך
• עוזר להחזיק את הAMPA בסינפסה – מונע חזרה פנימה

🔬 אזור במוח לחיזוק למידה?
אופן:

• בשנות ה50 צוות חוקרים ביצעו מחקר בלמידה בחולדות
• המטרה: להראות שקיים אזור במוח שגירוי חשמלי שלו, החיות ילמדו יותר בקלות
• מאמנים חיות לרוץ במבוך
• שותלים להן אלקטרודה מגרה
• בכל פעם כשהיא מגיעה לנקודה מסוימת במבוך, מעבירים גירוי
• כל חיה קיבלה אלקטרודה במקום אחר וקיוו שיגלו אזור מסוים שמחזק למידה

ממצאים:

• לא נמצא אזור  ספציפי שמחזק למידה
• אצל חלק מהחיות כשגירו אזור זהה שוב ושוב, הן חוזרות לאותה נקודה במבוך כאילו מבקשות לקבל גרייה נוספת

---

🔬ניסוי המשך בתוספת דוושת סקינר
💡המחזק המושלם - הפעלת MFB מייצרת חיזוק מושלם עד כדי שהחיה מוכנה לשלם מחיר כבד לכך
אופן:

• בנקודה אליה שבה החולדה כל פעם עקב הגרייה, הוסיפו את הדוושה של סקינר
• רצו לבדוק אם צימוד הגרייה המוחית והדוושה של סקינר ילמד אותה ללחוץ על הדוושה

ממצאים:

• החולדה לחצה על הדוושה ללא הפסקה, על חשבון התנהגויות אחרות נחוצות בחייה כמו אכילה וכדומה

* במחקרי המשך קשים, אף הציבו שתי דוושות אחת בכל קצה כלוב וביניהן נתיב מחשמל. החיה הייתה מוכנה לעבור את הנתיב המחשמל רק כדי לקבל גרייה נוספת כל פעם מהדוושה הנגדית.

🔬 Morris water maze – נקודת התחלה זהה
💡עכברים לומדים למידה פשוטה
אופן:

• שמים עכבר לשחות בבריכת מים
• השחייה גוזלת משאבים ויעדיפו לעמוד אם יתאפשר להם
• אינם בסכנת תביעה
• בעומק הבריכה מוצבת פלטפורמה עליה העכבר יכול להיעמד ולנוח
• המים עכורים
• מכניסים מידי יום את העכבר לאותה נקודה בבריכה ומודדים כמה זמן לוקח לו להגיע לפלטפורמה

ממצאים: זמן ההגעה לפלטפורמה מתקצר ככל שמבצעים יותר ימים

---

🔬 Morris water maze – נקודת התחלה שונה
💡עכברים לומדים רמזים מרחביים ורכשו למידת יחסים – למידה מרחבית
אופן:

• בריכה, פלטפורמה – זהים לקודם
• ההבדל – נקודת התחלה שונה מידי יום.
• העכבר לא יכול לשחות באותו אופן כמו ששחה ביום הקודם ולשחזר זאת, אלא חייב להבין תחילה איפה הוא נמצא ביחס לפלטפורמה
• מקשטים את הסביבה  ברמזים מרחביים
• נמדוד כמה זמן לוקח לו להגיע לפלטפורמה

ממצאים: זמן ההגעה  מתקצר  גם כן כמו בניסוי הראשון

---

🔬 Morris water maze – הרס היפוקמפוס בלמידה מרחבית
💡ההיפוקמפוס הכרחי ללמידת יחסים
אופן:

• מטלת למידה מרחבית בבריכת המבוך  של מוריס
• מדידת זמן הגעה לפלטפורמה של חיות שהרסנו להן את ההיפוקמפוס ביחס לחיות ביקורת עם היפוקמפוס תקין

ממצאים: ללא היפוקמפוס לא הצליחו ללמוד איך להגיע מהר יותר לפלטפורמה

---

🔬 Morris water maze – הרס היפוקמפוס בלמידה פשוטה
💡ההיפוקמפוס אינו הכרחי ללמידה
אופן:

• מטלת למידה פשוטה בבריכת המבוך  של מוריס
• מדידת זמן הגעה לפלטפורמה של חיות שהרסנו להן את ההיפוקמפוס ביחס לחיות ביקורת עם היפוקמפוס תקין

ממצאים: גם ללא היפוקמפוס זמן ההגעה לפלטפורמה התקצר, אך לקח מעט יותר זמן ללמוד.

---

🔬למידה מרחבית אצל יוני דואר
💡ההיפוקמפוס הכרחי ללמידה מרחבית
אופן: הרסו ליוני דואר את ההיפוקמפוס
ממצאים: היונים לא ידעו לחזור הביתה בצורה תקינה, הראו ליקוי משמעותי מבחינת התמצאות במרחב

🔬נהגי מוניות בלונדון
💡ההיפוקמפוס נקשר ללמידה מרחבית גם אצל בני אדם
אופן:

• מדדו את נפח ההיפוקמפוס שלנהגי  מוניות בלונדון
• נהגי מוניות כדי  לקבל את הרישיון למקצוע חייבים ללמוד ולעבור מבחן מסכם על המפה של לונדון

ממצאים: אצל נהגים שעובדים כבר כמה שנים כנהגי מוניות בלונדון, ההיפוקמפוס גדול יותר
ביקורת: סיבתי בלבד, הסבר חלופי – מי שיש לו היפוקמפוס גדול יותר, נהנה יותר לנווט במרחב ובוחר במקצוע זה

• מייצרים מפה מנטלית של המרחב
• מזהים איפה הראש נמצא ביחס למרכב וכיוונו
• נוירוני גבול – פועלים בזיהוי קצוות השדה

---

🔬נוירוני ההיפוקמפוס ותפקידם בלמידה מרחבית
💡ההיפוקמפוס יוצר מפה מרחבית ולכל קבוצת תאי מקום משויך אזור מסוים
אופן:

• שתל החוקר לעכבר באזורים שונים בהיפוקמפוס אלקטרודה מודדת
• נתן לעכבר להסתובב בחלל ריק

ממצאים: לאחר שהעכבר נכנס לחלל ולהסתובב בו, הנוירונים מתחילים להגיב לאזור  אחר במרחב. אחרי שהעכבר עבר את המרחב, ההיפוקמפוס מתחיל לייצר מפה קוגנטיבית. כל קבוצת נוירונים ממפה אזור מסוים במרחב, וכשהוא נמצא באזור מסוים הוא מתחיל לעבוד.

---

🔬ציפורי שיר
💡היפוקמפוס יכול לקודד במרחב מיקום מסוים ולאותת כשנמצאים בו

• ציפורי שיר מלקטות וטומנות מזון במקומות שונים באדמה
• יודעות להגיע בחורף בדיו לאותו המקום בו טמנו ולהוציאו.
• בהיפוקמפוס שלהם קיימים נוירונים המקודדים את המקום בו טמנה, כשהיא נמצאת בהם  הם יורים

---

🔬עטלפים
💡היפוקמפוס ממפה בתלת מימד
אופן:

• בנו מנהרה באורך של כמה עשרות מטרים לעטלפים
• העטלפים חוברות לאלקטרודה אלחוטית שנשתלה בהיפוקמפוס  שלהם
• נתנו להם לעוף במנהרה

ממצאים:

• הנוירונים שלהם ממפים בתלת מימד - כל נוירון עובד במיקום שונה וייחודי במרחב
• נוירונים פעלו גם בזיהוי תעופה של עטלפים שמגיעים מולם, על מנת לא להתנגש בהם

---

🔬תאי מקום/מרחב ולמידה
💡למידת יחסים מסוגים שונים מחזקת לא רק את הסוג הנלמד, אלא גם סוגים אחרים
אופן:

• העבירו סטודנטים מבחן קוגניטיבי - הוצגה להם סדרת תמונות, עשו מטלה קוגנטיבית שמסיחה את הדת, הציגו להם תמונות חדשות והיו צריכים לציין איזו הופיעה במקור, אילו דוגמאות לא הופיעו אבל  שייכות למשפחה דומה, ואילו מעולם תוכן חדש.
• ביקשו מסטודנטים לשחק במשך חודש מיינקראפט
• כל קבוצה באסטרטגיה שונה:
  • Free building -  לבנות מבנה פשוט, לא לחקור את הסביבה - ביקורת
  • Free exploration - לבנות מבנה פשוט, לחקור בצורה מעמיקה את הסביבה – היבט מרחבי יחיד
  • Directed building - לבנות מבנה מורכב, לא לחקור את הסביבה – היבט מרחבי יחיד
  • Explore & Build - לבנות מבנה מורכב, לחקור בצורה מעמיקה את הסביבה – שני היבטים מרחביים
• לאחר חודש הכניסו אותם למעבדה והעבירו אותם מבחן קוגניטיבי כמו בתחילת הניסוי

ממצאים:        

• Free building -  לא השתפרו
• Free exploration – השתפרו מעט
• Directed building – השתפרו מעט
• Explore & Build – השיפור הכי משמעותי

• ככל שנלמד ונתרגל יותר ההיפוקמפוס משתנה יותר
• לא משנה מה נלמד
• השינוי העיקרי הוא היכולת לייצור נוירונים חדשים – נוירוגנזה

---

איך זה קורה?

• בשלבי ההתפתחות הראשוניים של הפרט, תאי אב עוברים חלוקה סימטרית/אסימטרית ויכולים לנדוד
• חלק מתאי האב לא מתנוונים ולא הופכים להיות אסטרוציטים, אלא נשארים תאי אב בSubgranular zone
• התאים באזור זה יכולים להתחלק, עוברים דפרנציאציה והופעים לנוירון צעיר.
• הנוירון הצעיר נודד וממשיך להתפתח בהתאם לתפקידו עד לנוירון בוגר.
• הנוירון הבוגר מתמקם, יוצרים קשרים סינפטיים ואף יכולים ליצור LTP וחיזוק סינפסות בהם ובנוירונים אחרים

---

🔬נוירוגנזה בחולדות
💡ככל שעכברים לומדים יותר, כמות הנוירונים הצעירים שנוצרים בהם גדולה יותר, אך קורה רק בלמידה מורכבת
אופן: מודדים יצירת נוירונים חדשים במוח של חולדות בסוגים שונים של למידה
ממצאים:

• למידת התניה – ביחס לקבוצת ביקורת שלא למדה, אין הגברה ביצירת נוירונים צעירים בהיפוקמפוס
• למידה מרחבית – הגברה ביצירית נוירונים צעירים בהיפוקמפוס

---

מה עוד מגביר נוירוגנזה?

• ספורט – מגביר נוירוגנזה, מספיק להוסיף גלגל ריצה לעכבר בכלוב, אפשר לראות היפוקמפוס גדול יותר ונוירונים צעירים בכמות גבוהה יותר
• טיפול נגד דיכאון – כל התרופות מכל המשפחות כולל TMS ונזעי חשמל, בעלות מנגנון משותף שמגביר נוירוגנזה.

🔬מחקר בבעלי חיים
💡באמצעות ראקטיבציה של הזיכרון ומניפולציה עליו, להחזיר לזמן קצר את הזיכרון להיפוקמפוס ולהפריע לו בגיבוש הזיכרון, ולמחוק את הזיכרון שנוצר קודם. לפני שעבר לקורטקס.
שאלת המחקר: אם לוקח זמן לזיכרונות לעבור מההיפוקמפוס לקורטקס, נוכל להשפיע ולשנות אותו בזמן זה?
אופן:

• נעשה במעבדה של פרופסור לדו – מעברת מחקר למידה רגשית
• עוזר המחקר שלו הציע לחקור מחיקת זיכרונות ולדעתו יודע איך לעשות זאת
•  יצר אצל עכברים התנית פחד – שוק חשמלי ביחד עם צליל, וידא שהעכברים אכן מפחדים מהצליל
• לחלקם הזריק ישר אחרי התניית הפחד אנטיביוטיקה שפוגעת בסינתזת החלבונים (פוגע בLTP לטווח ארוך)
• עכברים עם אנטיביוטיקה אכן לא רכשו את התניית הפחד
• הרחיב את לוחות הזמנים: הזריק את האנטיביוטיקה רק בערב, הזיכרון כן נשמר.
• בהמשך ביצע התניית פחד, ולאחר כמה זמן חזר על הלמידה של התניית הפחת אך הפעם באותם עכברים הזריק ישר אנטיביוטיקה.

ממצאים: החיות לא הראו יותר התניית פחד, למרות שכבר רכשו אותה בעבר.

---

🔬מחקר בבני אדם
💡גם בבני אדם כשנעשה ריאקטיבציה של הזיכרון, נפתח חלון הזדמנויות לשנות את הזיכרון החדש ואף הקודם. לפני שעבר לקורטקס.
 
אופן:

• הכניסו נבדקים בריאים למעבדה
• הראו להם סדרת תמונות
• חלקן זווגו עם צליל מפחיד, אמורים לייצר התניית פחד.
• חלק לא זווגו עם צליל מפחיד, לא אמורים לייצר התניית פחד.
• יום למחר חזרו, ועברו ריאקטיבציה, ביצעו שוב את ההתניה, הפעם מחציתם קיבלו את הסם פרופרנולול – אנטגוניסט אדרנרגי שבין השאר מעכב את האמיגדלה, אמור להפריע להתגבשות מחדש התניית פחד.
• ביום השלישי הוכנסו למבחן זיכרון והראו להם את כל התמונות – עם ובלי התניית הפחד, ובדקו תגובתם

ממצאים:

• A: התניה מחודשת ללא סם – הראו תגובת פחד, תמונות ביקורת ללא תגובת פחד.
• B: התניה ללא ריאקטיבציה, עם סם – הראו תגובת פחד, תמונות ביקורת ללא תגובת פחד.
• C: התניה מחודשת עם סם – לא הראו תגובת פחד כלל

רקע והיסטוריה

• בתור ילד סבל מאפילפסיה, ייתכן שנבעה מתאונת אופנוע ופגיעת ראש שעבר
• חווה התקפים רבים ביום
• פנה לנוירולוג אשר ביצע  EEG וזיהה שהמוקד האפליפטי הוא באונה הטמפורלית המדיאלית
• הציע להוציא את האונה בשתי ההמיספרות כדי להפחית את ההתקפים, כך בוצע.
• נולד בשנת 1926, עבר את הניתוח בגיל 27, חי עוד לא מעט שנים עד שנת 2008
• שוכן לאחר הניתוח במוסד סיעודי - כשגילו את המצב של HM הבינו שהוא לא יוכל לנהל חיים עצמאיים יותר, לא יכול לנווט במרחב, ללמוד אנשים חדשים, כולל זוגיות.

---

אחרי הניתוח

אפילפסיה - הניתוח אכן עזר להתקפים

תפקוד לקוי –

• שיכחה למוקדם - כשנתיים אחורה, לא זכר את הרופאה שניתח אותו או את ההסכמה שלו לניתוח כשהתעורר.
• שיכחה למאוחר – למרות שהרופא הסביר והזכיר לו, ברגע שדעתו של HM הוסחה הוא שאל שוב ושוב את אותה השאלה, כלומר לא הצליח לייצר זיכרונות חדשים
• למידת יחסים - לא יכל לנווט במרחב, אינו עצמאי.

תפקוד תקין -

• זיכרון לטווח קצר – כל עוד לא הוסחה דעתו יכל לנהל שיחה ולענות על שאלות
• אישיות - נתפס במהלך החיים כאדם שמח ורגוע, למרות שלאורך כל חייו המשיכו לחקור אותו, לא הפריע לו, ובכל מקרה לא זכר שזה קרה
• למידה תפיסתית - בהצגת סדרת תמונות כל יום בחלקים, חלקי תמונה, מיום ליום הוא מצליח לזהות מוקדם יותר את התמונה. למרות שאינו זוכר שראה את התמונות ושלמד אותן, כלומר אין זיכרון דלקרטיבי או אפיזודי.
• למידה מוטורית – פעולות כמו העתקה, ציור במסלול הפוך (מול מראה), מיום ליום הצליח לסיים את המשימה מוקדם יותר.
• למידה סנסורית – קיימת
• התניות – גם כן יש, ראשית נמדד עם משב אוויר לעין שבא יחד עם צליל, גורם לאחר יצירת התנייה למצמוץ בהשמעת הצליל.

🔬אירועים היסטוריים
אופן:

• הכניסו נבדקים עם ובלי פגיעה בהיפוקמפוס למעבדה
• הציגו להם שאלות בנוגע לאירועים היסטוריים שדווחו בצורה תקשורתית נרחבת, שסביר להניח שמכירים
• בדקו עד כמה הם זוכרים את האירועים הללו

ממצאים:

• ביקורת – זוכרים הכי טוב אירועים אחרונים, ככל שיותר אחורה בזמן זכרו פחות טוב
• אמנזיה – המצב הפוך, זוכרים יותר טוב היסטוריה רחוקה, שנים אחרונות פחות טוב

---

🔬מחקר בבעלי חיים
💡בלמידת יחסים – להיפוקמפוס תפקיד קריטי בקונסולידציה של הזיכרון עצמו
💡עם הזמן, הזיכרון מועבר מההיפוקמפוס לאחסון בקורטקס באופן בלעדי
 
אופן:

• אימנו חיות במשימת למידה מרחבית
• אצל מחצית עיכבו אזור במוח – היפוקמפוס או PFC
• נתנו לחיות 30 ימים לנוח.
• למחצית שלא עיכבו קודם, עיכבו כעת באותה חלוקה
• הכניסו אותם למבחן זיכרון עבור אותה מטלה שהתאמנו עליה בהתחלה
• וידאו שההזרקה באמת מנעה את פעילות נוירוני המטרה, על ידי אימונו ציטוכימיה עם חלבון FOS

ממצאים:

• עיכוב היפוקמפוס מיד אחרי אימון – ביצעו פחות טוב ביחס לביקורת ועיכוב לפני מבחן
• עיכוב קורטקס מיד אחרי אימון – ביצוע זהה
• עיכוב היפוקמפוס לפני מבחן - ביצוע מעט טוב יותר מביקורת והרבה יותר טוב מאחרי אימון
• עיכוב קורטקס לפני מבחן - ביצעו פחות טוב ביחס לביקורת ועיכוב לפני מבחן

בהיפוקמפוס:

• כלומר מיד אחרי האימון, חייבים היפוקמפוס עובד, אם לא יעבוד לא  נצליח לקודד את הזיכרון ולהעביר אותו לזיכרון לטווח הארוך
• תהליך הקונסולידציה מחייב היפוקמפוס תקין מיד לאחר הלמידה
• כשהמידע כבר מקודד אין צורך בהיפוקמפוס פעיל.
• כלומר במשך 30 ימי המנוחה – בשלב מסוים קודד המידע

בקורטקס:

• נוכל לזכור מידע גם לאחר 30 יום גם אם לאחר הלמידה הקורטקס לא היה פעיל
• אך בזמן ביצוע המטלה, כשנדרשת שליפה של הזיכרון, חייב תפקוד PFC

---

🔬מחקר בבני אדם
💡גם אצל  בני אדם קיים מנגנון המעביר את הזיכרון מההיפוקמפוס לקורטקס
💡לוקח לבני אדם יותר זמן מבעלי חיים לעשות העברה זו
אופן:

• בדקו תפקוד היפוקמפוס ביחס למרחק שבר מהזמן שבו הזיכרון התגבש
• עבדו עם האירועים מהחדשות, ההיסטוריים שסביר שיכירו

ממצאים:

• היפוקמפוס – 3-6 שנים אחורה הכי הפעילו את ההיפוקמפוס, זכרונו מאוחרים יותר ההיפוקמפוס פחות מעורב
• בקורס התמונה הפוכה – זיכרונות חדשים מפעילים פחות קורטקס, זיכרונות ישנים מפעלים יותר

🔬מחקר בבעלי חיים
💡באמצעות ראקטיבציה של הזיכרון ומניפולציה עליו, להחזיר לזמן קצר את הזיכרון להיפוקמפוס ולהפריע לו בגיבוש הזיכרון, ולמחוק את הזיכרון שנוצר קודם. לפני שעבר לקורטקס.
שאלת המחקר: אם לוקח זמן לזיכרונות לעבור מההיפוקמפוס לקורטקס, נוכל להשפיע ולשנות אותו בזמן זה?
אופן:

• נעשה במעבדה של פרופסור לדו – מעברת מחקר למידה רגשית
• עוזר המחקר שלו הציע לחקור מחיקת זיכרונות ולדעתו יודע איך לעשות זאת
•  יצר אצל עכברים התנית פחד – שוק חשמלי ביחד עם צליל, וידא שהעכברים אכן מפחדים מהצליל
• לחלקם הזריק ישר אחרי התניית הפחד אנטיביוטיקה שפוגעת בסינתזת החלבונים (פוגע בLTP לטווח ארוך)
• עכברים עם אנטיביוטיקה אכן לא רכשו את התניית הפחד
• הרחיב את לוחות הזמנים: הזריק את האנטיביוטיקה רק בערב, הזיכרון כן נשמר.
• בהמשך ביצע התניית פחד, ולאחר כמה זמן חזר על הלמידה של התניית הפחת אך הפעם באותם עכברים הזריק ישר אנטיביוטיקה.

ממצאים: החיות לא הראו יותר התניית פחד, למרות שכבר רכשו אותה בעבר.

---

🔬מחקר בבני אדם
💡גם בבני אדם כשנעשה ריאקטיבציה של הזיכרון, נפתח חלון הזדמנויות לשנות את הזיכרון החדש ואף הקודם. לפני שעבר לקורטקס.
 
אופן:

• הכניסו נבדקים בריאים למעבדה
• הראו להם סדרת תמונות
• חלקן זווגו עם צליל מפחיד, אמורים לייצר התניית פחד.
• חלק לא זווגו עם צליל מפחיד, לא אמורים לייצר התניית פחד.
• יום למחר חזרו, ועברו ריאקטיבציה, ביצעו שוב את ההתניה, הפעם מחציתם קיבלו את הסם פרופרנולול – אנטגוניסט אדרנרגי שבין השאר מעכב את האמיגדלה, אמור להפריע להתגבשות מחדש התניית פחד.
• ביום השלישי הוכנסו למבחן זיכרון והראו להם את כל התמונות – עם ובלי התניית הפחד, ובדקו תגובתם

ממצאים:

• A: התניה מחודשת ללא סם – הראו תגובת פחד, תמונות ביקורת ללא תגובת פחד.
• B: התניה ללא ריאקטיבציה, עם סם – הראו תגובת פחד, תמונות ביקורת ללא תגובת פחד.
• C: התניה מחודשת עם סם – לא הראו תגובת פחד כלל