Eric Kandel i Aplysia californica: ich rola w wyjaśnianiu mechanizmów pamięci i badaniu psychoterapii

Aplysia californica jest gatunkiem ślimaka morskiego lub mięczaka ślimakowego. Poprzez swoją pozornie prostą neuroanatomię i zdolność do warunkowania klasycznego i operacyjnego, A. californica dobrze służy neurobiologii. Modyfikacja behawioralna odruchu cofania się syfonu Aplysia była szczególnie użytecznym przedmiotem badań.

W latach 60-tych James Schwartz i Eric Kandel rozpoczęli program badawczy mający na celu ustalenie biochemicznych i neuroanatomicznych podstaw uczenia się i pamięci. Ich pierwszy przełom nastąpił w 1970 roku, kiedy ustalili, że cAMP i później serotonina były syntetyzowane w zwojach Aplysia w procesie tworzenia pamięci krótkotrwałej 1. Późniejsze badania wykazały, że kinaza białkowa zależna od cAMP (PKA) i jej wpływ regulacyjny na kanały potasowe są istotne dla wyuczonych zachowań i pamięci.

Do lat 80-tych, Kandel i jego współpracownicy zidentyfikowali, że synteza białek była podstawą kodowania pamięci długotrwałej. Synteza wiązania elementu C-reaktywnego (CREB) i jego wpływ na tworzenie połączeń synaptycznych pomogły wykazać, że pamięć krótkotrwała była związana ze zmianami funkcjonalnymi w istniejących synapsach, podczas gdy pamięć długotrwała była związana ze zmianą gęstości połączeń synaptycznych 2.

Tak więc, prosty odruch w skądinąd niejasnym mięczaku morskim pomógł opracować nexus między mózgiem a środowiskiem zewnętrznym. Badania te przyniosły Kandelowi Nagrodę Nobla w 2000 roku.

Ale praca Kandela nie rozwiązuje sama w sobie dylematu umysł-mózg, przyniosła ogromne korzyści dla dziedziny psychoterapii. Praca Kandela prawdopodobnie zainspirowała wielu badaczy do próby pokazania neuronalnych podstaw korzyści płynących z psychoterapii, np. Linden 3.

Jednym z pierwszych takich programów badawczych był program Baxtera i współpracowników, którzy wykazali podobne zmiany metaboliczne w głowie prawego jądra ogoniastego i korze oczodołowo-czołowej u pacjentów cierpiących na zaburzenie obsesyjno-kompulsywne, u których nastąpiła poprawa po zastosowaniu terapii behawioralnej albo fluoksetyny 4. Innym przykładem takiej pracy była praca Brody’ego i współpracowników, którzy wykazali, że pacjenci z ciężką depresją, u których objawy ustąpiły po 12 tygodniach leczenia psychoterapią interpersonalną lub paroksetyną, wykazywali podobne zmiany w neuronalnych nieprawidłowościach metabolicznych, które były obecne w ich pierwotnym stanie depresji 5. Takie badania zostały również zastosowane do długotrwałej psychoterapii pacjentów z zaburzeniami osobowości, wykazując normalizację wychwytu serotoniny po zakończeniu kursu psychoterapii 6.

Psychoterapia przetrwał dekadę mózgu w części z powodu badań, takich jak te podkreślone wcześniej, i pionierskiej pracy Kandel. Nie tylko badania skuteczności pokazują, że psychoterapia jest porównywalna z lekami w różnych zaburzeniach niepsychotycznych, ale badania inspirowane oryginalną pracą Aplysia pokazują również, że psychoterapie prawdopodobnie dzielą się przypuszczalną neuronalną podstawą takich odpowiedzi na leczenie.

Prawdopodobnie prawdziwe znaczenie tej pracy leży w pojęciu zrozumienia plastyczności układu nerwowego, a w szczególności subkomórkowej podstawy uczenia się. W istocie, Kandel’s praca pokazywał że środowisko może wywierać strukturalny skutek na układ nerwowy. Chociaż późniejsze badania na ludziach zostały ograniczone do zmian neuroobrazowych, zasada opracowana po raz pierwszy w dziele Kandla pozostaje rdzeniem tej dziedziny.

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

.