Eric Kandel och Aplysia californica: deras roll för att klarlägga minnesmekanismer och studera psykoterapi

Aplysia californica är en art av havssnigel eller snäckor. Genom sin till synes enkla neuroanatomi och sin förmåga till klassisk och operant betingning har A. californica tjänat neurovetenskapen väl. Den beteendemässiga modifieringen av Aplysias sifon-återkallningsreflex har varit en särskilt användbar forskningsinriktning.

På 1960-talet inledde James Schwartz och Eric Kandel ett forskningsprogram som syftade till att fastställa den biokemiska och neuroanatomiska grunden för inlärning och minne. Deras första genombrott kom på 1970-talet när de fastställde att cAMP och senare serotonin syntetiserades i Aplysia ganglia under processen för korttidsminnesbildning 1. Senare forskning visade att cAMP-beroende proteinkinas (PKA) och dess reglerande effekter på kaliumkanaler hade betydelse för inlärt beteende och minne.

På 1980-talet hade Kandel och hans medarbetare identifierat att proteinsyntesen låg till grund för kodning av långtidsminnet. Syntesen av C-reactive element binding (CREB) och dess påverkan på bildandet av synaptiska förbindelser bidrog till att visa att korttidsminnet var förknippat med funktionella förändringar i befintliga synapser, medan långtidsminnet var förknippat med en förändring i tätheten av synaptiska förbindelser 2.

Sålunda bidrog en enkel reflex hos ett annars obskyrt sjömollusker till att utarbeta ett samband mellan hjärnan och den yttre miljön. Denna forskning gav Kandel Nobelpriset år 2000.

Och även om Kandels arbete inte i sig löser dilemmat mellan hjärna och själ har det varit till enorm nytta för psykoterapin. Kandels arbete har utan tvekan inspirerat många forskare att försöka visa den neurala grunden för fördelarna med psykoterapi, t.ex. Linden 3.

Ett av de första av dessa forskningsprogram var det av Baxter och medarbetare, som visade liknande metaboliska förändringar i huvudet av den högra caudatakärnan och den orbitofrontala cortexen hos patienter som led av tvångssyndrom och som hade förbättrats med antingen beteendeterapi eller fluoxetin 4. Ett annat exempel på ett sådant arbete var Brody och medarbetare, som visade att svårt deprimerade patienter vars symtom avtog efter 12 veckors behandling med antingen interpersonell psykoterapi eller paroxetin uppvisade liknande förändringar av neurala metaboliska avvikelser som fanns i deras ursprungliga deprimerade tillstånd 5. Sådan forskning har också tillämpats på längre tids psykoterapi med patienter med personlighetsstörning och visat att serotoninupptaget normaliserats efter avslutad psykoterapi 6.

Psykoterapin har klarat av hjärnans årtionde delvis på grund av studier som de som lyfts fram tidigare och Kandels banbrytande arbete. Inte bara visar effektivitetsstudier att psykoterapi är jämförbar med medicinering vid en rad olika icke-psykotiska störningar, utan den forskning som inspirerats av det ursprungliga Aplysia-arbetet visar också att psykoterapierna sannolikt delar den förmodade neurala grunden för sådana behandlingssvar.

Den verkliga betydelsen av detta arbete ligger kanske i föreställningen om att förstå nervsystemets plasticitet, och i synnerhet den subcellulära grunden för inlärning. I huvudsak visade Kandels arbete att miljön kan utöva en strukturell effekt på nervsystemet. Även om senare forskning på människor har begränsats till förändringar i neuroimaging, är den princip som först utarbetades i Kandels verk fortfarande kärnan i detta område.

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