Xotira — bu nima? Neyronlar o'rtasidagi ulanishlar (sinapslar) kuchayishi va kattalasmi? Agar shunday bo'lsa, bu ulanishlar har bir necha kunda o'zgarib borganda, biz yillar davomida xotiralarni qanday saqlaymiz? Bu savol nevrologiya sohasida yillardan beri dolzarb muhokama mavzusi bo'lib kelgan. Yaponiyadagi Okinawa Ilmiy-Texnika Universiteti urganchilari Science jurnalida e'lon qilingan o'z tadqiqotlari bilan bu paradoxga yaqinroq yaqinlashdi: ular sichqonlarda tushlik holatini sun'iy chaqirib, sinapslarning yarimidan ortigini yo'qotib ham xotiraning qoldiqlarini topishdi.
Hozirgi kunda qabul qilingan asosiy nazariya — xotira sinaps kuchlanishida yotadi. Narsa o'rganinganda, ishtirok etgan neyronlar o'rtasidagi bog'liqlik kuchayadi va jismoniy tarzda kengayadi. Lekin bu bog'liqliklar doimiy emas: ular plastik, ya'ni doimiy o'zgarib boradi. Okinawa instituti nevrologi Kazumasa Tanaka sharhlaydi: "Birinchi kungi ulanishlar tuzilishini to'rtinchi yoki beshinchi kungi bilan solishtirsangiz, ular juda, juda farqli bo'ladi."
Bu holat bir paradoxga olib keladi: agar "qo'riqchi" (hardware) har bir necha kunda o'zgarib borsa, yillar davomida saqlanadigan xotira ("dastur") qanday tinch o'tirishi mumkin? Tanaka va hamkasblari bu savolga javob topish uchun o'zgarishlarni ancha keskinlashtirishga qaror qilishdi — sichqonlarda tushlik holatini chaqirdilar.
Tushlik — bu faqat quyon, xomchopqon va ayiqlar xususiyati emas. Tushlikni boshqaruvchi neyron tarmog'i barcha sut emizuvchilarida saqlanib boradi, hatto tabiatda tushlamaydigan turlar — sichqonlar kabi — da ham. 2020-yil iyunda Tsukuba Universiteti nevrologi Takeshi Sakurai rahbariyasidagi jamoat bu tarmoqni sun'iy faollashtirish usulini kashf etdi. Maxsus Q neyronlari gipotalamus qismida faollashtirilganda, sichqon organizmi tushlikga o'xshash holatga kiradi: harorat tushadi, metabolizm sekinlaydi.
Tanaka jamoati bu usuldan foydalangan holda, sichqonlarda tushlikni chaqirdi va keyin ularni uyg'otdi. Natija kutilmagan edi: sinapslarning 50% dan orti yo'qolgan. Biroq sichqonlar oldin o'rganib olgan vazifalarni bajarishni davom ettirdi — xotiralar yo'qolmagan edi.
Agar xotira faqat sinaps kuchlanishida yotgan bo'lsa, sinapslarning yarimidan orti yo'qolganida xotira ham yo'qolishi kerak edi. Ammo sodir bo'lmadi. Bu ikki asosiy natijaga ishora qiladi:
Bu kashf "engram" nazariyasiga yangi yorqinlik beradi. Engram — bu xotira jismonik izi. Yillardan beri urganchilar engramni qayerda qidirishni bilmas edilar: sinapslarda, neyron ichida, yoki tarmoq darajasida. Bu tajriba engramning sinapslar darajasida emas, balki undan yuqori — tarmoq yoki hujayra ichi mexanizmlarida yotishini ko'rsatadi.
Bu natija yagona emas. 2017-yilda MIT urganchilari (Tonegawa jamoati) optogenetik usullar bilan neyronlar to'plamini faollashtirib, "yo'qolgan" xotirani tiklashni ko'rsatgan edi. Shuningdek, 2023-yilda Stanfordda amalga oshirilgan tadqiqotda sinapslar farmakologik yo'l bilan bloklanganda ham xotiraning qoldiqlarining saqlanishi aniqlandi. Bular hammasi xotira saqlash mexanizmining biz kutilgandan ancha murakkab va chidamli ekanligini tasdiqlaydi.
Lekin farq bor: Tanaka jamoati fiziologik holat o'zgarishi (tushlik) orqali sinapslarni yo'qotdi, bu esa organizm tabiiy jarayonlari bilan qanday moslashuvchanligini ko'rsatadi. Bu klinik tibbiyot uchun ham muhim: anesteziya, koma yoki travmatik oyog' dan keyin xotira qanday tiklanadi?
Hozircha bir qator savollar javobsiz qoldi:
Tanaka jamoati hozir optogenetika va ikki fotonli mikroskopiya yordamida real vaqtda sinapslar dinamikasini kuzatish rejalashtirmoqda. Ular ham "xotira kodini" qanday o'qish mumkinligini tushunishga intilayotgan.
Bu kashf faqat fundamental fan uchun emas, amaliy tibbiyot uchun ham strategik ahamiyatga ega. Neyrodegenerativ kasalliklar (Oltin yillar kasalligi, Parkinson kasalligi) da sinapslar buzib ketadi, lekin xotira bosqichma-bosqich yo'qoladi. Agar organizm sinapslar yo'qolganida ham xotirani saqlash mexanizmini ega bo'lsa, bu mexanizni kuchaytirib, kasallik rivojlanishini sekinlashtirish yo'llari topilishi mumkin.
Shuningdek, bu natija sun'iy intellekt uchun ham dars beradi: hozirgi neyron tarmoqlar modeli (sinaps og'irliklari) xotira saqlashda to'liq emas. Kelgusidagi AI arxitekturalari sinaps ustida tarmoq darajasidagi "xotira belgilari"ni ham hisobga olishi kerak bo'lishi mumkin.
Sichqonlarda tushlik chaqirib, sinapslarning yarimini yo'qotib ham xotirani saqlash — bu tabiatning "yedek nusxa" (backup) tizimini kashf etdi. Xotira — bu faqat ulanishlar tarmog'i emas, ulanishlar o'zgarib borganda ham mustahkam turadigan ma'lumot tuzilmasi. Bu kashf nevrologiyaning eng qiyin gazzalaridan birining yechimiga yaqinlashgan holda, yangi savollar eshigini ham ochdi.
S301 yulduzi, Milodiy galaktikaning markazida joylashgan supermassiv qora tana, Sagittarius A* ga yaqin orbitada 25,000 km/s tezlikda yuradi. Bu, qora tana aylanishini o‘lchash uchun yangi imkoniyat yaratadi.
DESI Legacy Imaging Surveys jamoasi 5,6 trillyun piksel va deyarli 4 milliard falakiy obyektni o'z ichiga olgan eng keng qamrovli 2D xaritani e'lon qildi. Bu ma'lumotlar qul energiya va qul modda sirlari hal qilish uchun asos bo'lmoqda.
Ars Technica muallifi Ispaniyadagi to'liq quyosh so'ng'ishi tajribasini baham ko'rib, so'ng'ish lovchilarining tayyorlovlari, astronomik mexanika va keyingi kuzatuv rejalari haqida yozdi.
2023-24 yilning "super El Niño" tarixdagi eng kuchlilaridan biri bo'lib, jahon ob-havosi, suv resurslari va global iqtisodiyotga katta ta'sir ko'rsatmoqda.