Induzione dei topi in ibernazione causa una significativa perdita di sinapsi

Il fattore più importante della QIH, tuttavia, è che può essere attivata e disattivata a volontà. Negli esperimenti di Tanaka, i topi trascorrevano 48 ore in uno stato simile all'ibernazione e poi si risvegliavano.

Per le loro sinapsi, queste 48 ore hanno funzionato come lo schiocco di Thanos.

Purificazione sinaptica

Per scoprire quante sinapsi vengono perse durante la QIH, il team di Tanaka ha impiantato tetrodi, fasci di sottili elettrodi, nell'ippocampo di topi che si muovevano liberamente. Questi hanno permesso loro di registrare il fuoco dei singoli neuroni. Hanno scoperto che l'attività diminuiva di circa il 70% una volta iniziata l'ibernazione.

I tessuti cerebrali di alcuni animali sono stati immaginati con una tecnica chiamata microscopia elettronica a scansione seriale a blocchi prima dell'ibernazione, durante e giorni dopo il ritorno alla coscienza. Si è scoperto che l'ibernazione eradicava più della metà delle sinapsi—in linea di principio, questo dovrebbe cancellare la maggior parte dei ricordi. "Se si accetta che le tracce di memoria risiedano nell'efficacia delle singole sinapsi, se si perde più della metà delle connessioni sinaptiche, naturalmente ciò che ci si aspetta è un deterioramento della memoria in seguito," dice Tanaka. Ma il team non ha trovato alcun deterioramento.

Prima dell'ibernazione, i topi erano stati addestrati su due compiti di memoria standard. Uno era il condizionamento del terrore contestuale, in cui un animale impara ad associare una particolare scatola a un lieve shock elettrico. Il secondo era un compito del labirinto a più in cui il topo impara a navigare verso una ricompensa. Le prestazioni in entrambi i compiti dipendono dai ricordi immagazzinati nell'ippocampo, cosa che il team ha confermato creando una lesione nella regione dopo l'addestramento, che ha causato la scomparsa dei ricordi.

Quando altri topi, quelli sottoposti a QIH, venivano risvegliati, tuttavia, si comportavano in questi compiti proprio come i topi che non avevano ibernato. "Ciò che abbiamo trovato in questi due diversi paradigmi comportamentali è che la memoria era completamente intatta," afferma Tanaka.

La sopravvivenza di questi ricordi attraverso la purificazione delle sinapsi è stata inoltre confermata dalle registrazioni dell'attività cerebrale. Le cellule di posizione, neuroni dell'ippocampo che si attivano quando un animale occupa un posto particolare, si attivavano ancora nelle stesse posizioni dopo il risveglio. E un decodificatore che leggeva l'attività della popolazione poteva ricostruire la posizione del topo con la stessa accuratezza di prima.