Eric Kandel og Aplysia californica: deres rolle i opklaringen af hukommelsesmekanismer og studiet af psykoterapi

Aplysia californica er en art af havsnegle eller sneglehvepsemuskel. Med sin tilsyneladende enkle neuroanatomi og sin evne til klassisk og operant konditionering har A. californica tjent neurovidenskaben godt. Adfærdsmodificering af Aplysia’s sifon- og tilbagetrækningsrefleks har været et særligt nyttigt forskningsfokus.

I 1960’erne gik James Schwartz og Eric Kandel i gang med et forskningsprogram, der skulle fastslå det biokemiske og neuroanatomiske grundlag for indlæring og hukommelse. Deres første gennembrud kom i 1970’erne, da de konstaterede, at cAMP og senere serotonin blev syntetiseret i Aplysia-ganglier i forbindelse med dannelsen af korttidshukommelse 1. Efterfølgende forskning viste, at cAMP-afhængig proteinkinase (PKA) og dens regulerende virkninger på kaliumkanaler var relevante for indlært adfærd og hukommelse.

I 1980’erne havde Kandel og hans medarbejdere identificeret, at proteinsyntese var grundlaget for kodning af langtidshukommelse. Syntesen af C-reactive element binding (CREB) og dens indflydelse på dannelsen af synaptiske forbindelser var med til at vise, at korttidshukommelse var forbundet med funktionelle ændringer i eksisterende synapser, mens langtidshukommelse var forbundet med en ændring i tætheden af synaptiske forbindelser 2.

Så var en simpel refleks hos en ellers uklar havmolluske med til at udarbejde en forbindelse mellem hjernen og det ydre miljø. Denne forskning indbragte Kandel Nobelprisen i 2000.

Og selv om Kandel’s arbejde ikke i sig selv løser dilemmaet mellem hjerne og sind, har det været til enorm gavn for psykoterapien. Kandel’s arbejde har velsagtens inspireret adskillige forskere til at forsøge at vise det neurale grundlag for fordelene ved psykoterapi, f.eks. Linden 3.

Et af de første af disse forskningsprogrammer var det af Baxter og medarbejdere, som viste lignende metaboliske ændringer i hovedet af den højre caudatakerne og den orbitofrontale cortex hos patienter med tvangstanker, som havde forbedret sig med enten adfærdsterapi eller fluoxetin 4. Et andet eksempel på et sådant arbejde var Brody og medarbejdere, som viste, at svært deprimerede patienter, hvis symptomer gik tilbage efter 12 ugers behandling med enten interpersonel psykoterapi eller paroxetin, viste lignende ændringer af neurale metaboliske abnormiteter, som var til stede i deres oprindelige deprimerede tilstand 5. Denne forskning er også blevet anvendt på længerevarende psykoterapi med patienter med personlighedsforstyrrelser og har vist en normalisering af serotoninoptagelsen efter afslutningen af et psykoterapiforløb 6.

Psykoterapi har klaret hjernens årti til dels på grund af undersøgelser som de tidligere fremhævede og Kandel’s pionerarbejde. Ikke alene viser effektivitetsundersøgelser, at psykoterapi er sammenlignelig med medicinering i en række ikke-psykotiske lidelser, men den forskning, der er inspireret af det oprindelige Aplysia-arbejde, viser også, at psykoterapierne sandsynligvis deler det formodede neurale grundlag for sådanne behandlingsreaktioner.

Måske ligger den egentlige betydning af dette arbejde i forestillingen om at forstå nervesystemets plasticitet og især det subcellulære grundlag for indlæring. I det væsentlige viste Kandel’s arbejde, at miljøet kan udøve en strukturel virkning på nervesystemet. Selv om senere forskning i mennesker har været begrænset til neuroimaging-ændringer, er det princip, der først blev udarbejdet i Kandel’s værk, fortsat kernen i dette område.

Michael Robertson 1,2,3 , Garry Walter 1,4,5