„To, že je paměť přesným odrazem reality, je mýtus,” říká vědecký pracovník a vedoucí oddělení neurofyziologie paměti Fyziologického ústavu Akademie věd Aleš Stuchlík. Vzpomínky se zpravidla ukládají podle jejich biologické významnosti a záleží také na tom, s jakou emocí se tak děje. I na základě toho si pak dva lidé mohou pamatovat konkrétní situaci úplně jinak. „Uveďme příklad nepovedeného obědu v restauraci. Máme pocit, že si pamatujeme každý detail, ale hipokampus ukládá např. jen tuhý steak, nedovařené brambory a protivného číšníka. Zbytek zkrátka dopočítá,“ vysvětluje Stuchlík. A co pro sebe a svou paměť můžeme udělat navíc? Učit se, vzdělávat se dál. „Dostáváme se do doby, kdy už nestačí si něco osvojit ve škole a s tím pak vydržet do konce života,” dodává Stuchlík. I díky jeho přednášce na festivalu Týden mozku 2022 je možné se něco nového naučit a zaznamenat tak nové paměťové stopy.
Čím je pro nás paměť tak důležitá? A čím bychom byli, kdybychom ji neměli?
Kdybychom neměli paměť, byli bychom z mého pohledu velmi jednoduché stroje. Paměť do velké míry utváří naši identitu. Dělá nás tím, kým jsme. Jednotlivými lidskými bytostmi se svou unikátní zkušeností, znalostmi, dovednostmi, ale i představami, myšlenkami a plány. Paměť podstatně formuje i naše sebeuvědomování. I velmi jednoduché a nepřesně řečeno „primitivní“ organismy, např. bezobratlí měkkýši a červi, mají nějaké formy učení a paměti. Paměť je důležitá nejen proto, že utváří naši zkušenost, ale také nám umožňuje přežít. V tomto směru je zajímavá představa paměti jako pružného přizpůsobení chování změněným podmínkám. Je zvlášť důležitá u druhů s vyšší délkou života a v případě, že se jejich prostředí mění. A to se dnes děje v moderní společnosti velmi rychle. V přednáškách někdy mluvím o tom, že schopnost učit se považuji za superschopnost pro 21. století. Dostáváme se do doby, kdy už nestačí si něco osvojit ve škole a s tím pak vydržet do konce života.
Jak vůbec funguje proces učení a paměti?
Procesy učení a paměti jsou schopností uložit, uchovat a vybavit si informace. Ty mohou mít nejrůznější podobu, může jít o vědomé znalosti, vzpomínky na konkrétní události, ale také dovednosti, typy chování nebo schopnost se orientovat v prostoru. Dnes se vědci shodnou, že z hlediska obsahu neexistuje nic jako univerzální paměť, ale že jde o mnoho systémů, které se z mozku kódují v různých oblastech a nervových okruzích. Z hlediska principu fungování mají ale jedno společné. Tím je jejich mechanismus. Všechny paměťové stopy se ukládají pomocí změn v tom, jak snadno spolu nervové buňky komunikují na svých spojích, tedy synapsích. Odborně tomu říkáme synaptická plasticita. Je to vlastně úplně elementární forma populárně skloňované neuroplasticity. V principu jde o to, že dva sousedící neurony mezi sebou mají synapsi, kde si signál předávají hlavně chemicky. A to, jak efektivně se tento signál přes synapsi předává, je zjednodušeně synaptická plasticita. Schopnost synapsí se dynamicky změnit, zesílit, zeslabit, zvýšit či snížit svůj počet, zkrátka synapse jsou nesmírně plastický systém. A změny na synapsích pak vedou ke změnám v okruzích velikých populací neuronů, které vedou ke změnám chování. Tedy k paměti.
Podle jakých kritérií se nám ukládají informace, vzpomínky? Čím to, že určitou situaci si zapamatujeme zřetelně a něco nám z mysli zmizí úplně? Nebo proč si stejnou situaci dva lidé zapamatují jinak?
Vzpomínky se zpravidla ukládají podle jejich biologické významnosti. Hodně záleží i na emočním náboji vzpomínek, a mnoho z nás má také zkušenost, že vzpomínky, třeba i vzdálené, spojené s čichovými vjemy, tak přetrvají dlouho. Nebo některé špatné zkušenosti. Ty nám utkví velmi nadlouho. Mozek má obecně tendenci si dobře pamatovat věci, které nás nějakým způsobem ohrozily. Nicméně snad vyjma fotografické paměti je představa, že paměť je přesným odrazem reality, jenom mýtus. Náš mozek má tendenci si uchovat klíčové prvky dané epizody a zbytek si pak prostě „dotvoří“. Např. nepovedený oběd v restauraci. Máme pocit, že si pamatujeme každý detail. Ale hipokampus ukládá např. jen tuhý steak, nedovařené brambory a protivného číšníka. Zbytek zkrátka dopočítá. Paměť tedy není přesná.
Jaký vliv mají na naši paměť neuropřenašeče?
Neuropřenašeče jsou obecně látky, kterými mezi sebou neurony komunikují na spojích, na synapsích. Jsou pro paměť velmi důležité, a když se jich nedostává, synapse fungují hůře. Takže množství uvolněného neuropřenašeče může do velké míry ovlivnit právě synaptickou plasticitu a tedy i paměťovou stopu, tedy vzpomínku, znalost či dovednost. Rozlišujeme někdy také přímé neuropřenašeče a neuromodulátory, ty druhé pak ovlivňují přenos signálu na synapsi spíše nepřímo. Někdy se ale mohou i vzájemně překrývat.
Možná by to stálo za to si některé neuropřenašeče vyjmenovat, aby bylo více pochopitelné, jak jsou naše vzpomínky ovlivněny. A jestli můžeme také zasáhnout do toho, které se zapojí.
Dva hlavní neuropřenašeče zodpovědné za zpracování informace jsou excitační kyselina glutamová (glutamát) a tlumivá kyselina gama-aminomáselná, označovaná zkráceně jako GABA. Zásadní je také acetylcholin, který se do velké míry podílí právě i na paměťových procesech. Pak jsou další: jmenujme serotonin, zodpovědný za regulaci nálady, ale třeba i za příjem potravy, dopamin, neuropřenašeč radosti a nadšení, který ale ovlivňuje i hybnost a kognitivní funkce, a noradrenalin (obdoba tělesného adrenalinu), který je velmi důležitý pro pozornost. Neuropřenašečů a neuromodulátorů jsou ale desítky a mají nejrůznější chemickou strukturu. Patří mezi ně i naše tělu vlastní opioidy nebo endokanabinoidy. Právě na úrovni neuropřenašečů je možné mozek snadno ovlivnit, ať již léčivy, nebo třeba drogou.
Pojďme se podívat do mozku. O kterých částech je řeč, když se bavíme o paměti, a jak fungují, co mají na starosti? Již jste zmínil hipokampus, kam dál naše paměť sahá?
Opět záleží na typu paměti. Krátkodobá paměť je hodně závislá na čelním laloku mozkové kůry, zejména prefrontální kůře. To je takový náš mozkový exekutivec, který řídí plánování, pozornost a další vyšší funkce. Vědomé vzpomínky na konkrétní události jsou zase výrazně kódovány v hipokampu, tedy oblasti kůry ve spánkovém laloku, které u člověka tvarem připomíná mořského koníka a podle toho dostala i jméno (lat. hippocampus). Motorické dovednosti, např. když se učíme jezdit na kole, označované jako procedurální paměť, zase výrazně souvisejí s bazálními ganglii, jádry na spodině koncového mozku, které řídí i hybnost, ale také třeba rozhodování. Většinou nelze jedné oblasti přisoudit jednu funkci, typicky se na dané schopnosti podílí více oblastí a každá jedna oblast se zase podílí na více funkcích. Mozek v principu funguje na základě velikých populací neuronů, označovaných jako ansámbly, a jejich komunikace na synapsích.
