Išjungus geną (pelėse), padidėja intelektas

Panaikinus tam tikrą geną pelėms, atrakinama paslaptinga smegenų sritis, kuri kitaip laikoma gana nelanksti, teigia Emory universiteto medicinos mokyklos mokslininkai.

Pelėms, turinčioms neįgalų RGS14 geną, lengviau naršyti labirintuose ir stipresnė atmintis nei vidutinėms pelėms, o tai rodo, kad RGS14 buvimas riboja kai kuriuos mokymosi tipus.

Kadangi atrodo, kad RGS14 psichiškai sulaiko peles, daktaras Johnas Hepleris, Emory universiteto medicinos mokyklos farmakologijos profesorius, sako, kad jis ir jo kolegos juokaudami tai vadino „Homero Simpsono genu“.

Genas RGS14 pirmiausia aktyvuojamas vienoje tam tikroje hipokampo dalyje - pavadintoje CA2 - gerai ištirtoje smegenų srityje, kuri susijusi su naujų idėjų sujungimu ir naujų prisiminimų formavimu. Tačiau CA2 regionas yra moksliškai užmuštas ir nėra aišku, kokios jo funkcijos, sako Hepleris.

RGS14, kurio yra ir žmonėms, buvo atrastas daugiau nei prieš dešimtmetį. Hepleris ir jo kolegos anksčiau parodė kitus tyrimus, kad RGS14 yra pagrindinis kontrolinis baltymas, reguliuojantis molekules, dalyvaujančias apdorojant įvairius signalus, susijusius su mokymusi ir atmintimi.

Norėdami toliau tirti RGS14 funkcijas, magistrantė Sarah Emerson Lee apibūdino peles, kurių RGS14 genai buvo išjungti, naudojant taikymą pagal genus. Kartu su Nacionalinės aplinkos sveikatos mokslų instituto mokslų daktare Serena Dudek ji pastebėjo, kaip genų pakitusių pelių CA2 regionas reagavo į elektrinę stimuliaciją.

Kiti tyrimai parodė, kaip kiti hipokampo regionai naudoja ilgalaikį potenciaciją - ryšių tarp neuronų stiprinimo procesą, kurį iš tikrųjų galima pamatyti kultūros inde po naujos atminties formavimosi. Tačiau CA2 regionas skiriasi nuo kitų regionų tuo, kad yra atsparus ilgalaikiam potenciacijai.

Kitas CA2 regiono skirtumas yra tas, kad neuronai yra pajėgesni išgyventi traumą priepuolių ar insulto būdu nei kitų hipokampo sričių neuronai.

Tyrėjai nustebo sužinoję, kad pelėms, turinčioms neįgalų RGS14 geną, CA2 regionas dabar galėjo „stipriai“ ilgalaikiai sustiprėti. Kitaip tariant, kai stimuliuojami elektra, ten esantys neuronai užmezgė dar stipresnius ryšius.

Vėliau genų pakeistos pelės galėjo geriau atpažinti objektus, anksčiau įdėtus į jų narvus, nei įprastos pelės. Jie taip pat įgudo geriau pereiti vandens labirintą į paslėptą evakuacijos platformą, nes geriau prisiminė vaizdinius ženklus.

"Didelis klausimas, kurį kelia šis tyrimas, kodėl mes ar pelės turėtume geną, kuris mus daro mažiau protingus - Homero Simpsono geną?" Hepleris sako.

„Tikiu, kad iš tikrųjų nematome viso vaizdo. RGS14 gali būti pagrindinis smegenų dalies kontrolės genas, kuris, dingęs ar neįgalus, išbalansuoja smegenų signalus, svarbius mokymuisi ir atminčiai. “

Atrodo, kad turint neįgalų RGS14 nepakenkta pakitusioms pelėms, tačiau jų smegenų funkcijos galėjo būti pakeistos taip, kaip tyrėjai dar nenustatė. Be atsparumo traukulių priepuoliams, tam tikros rūšies CA2 neuronai prarandami dėl šizofrenijos, o kito geno praradimas, pirmiausia įjungtas CA2 regione, keičia socialinį elgesį, pažymi Hepleris.

„Tai rodo, kad šios pelės negali pamiršti dalykų taip lengvai, kaip kitos pelės, o gal jos pakeitė socialinį elgesį ar jautrumą priepuoliams“, - sako jis. - Bet nebūtinai.

"Vamzdžių svajonė yra ta, kad galbūt galite rasti junginį, kuris slopina RGS14 arba jį išjungia", - priduria jis. - Tada galbūt galėtumėte sustiprinti pažinimą.

„Emory“ bendradarbiai buvo Kerry Ressler, medicinos mokslų daktarė, psichiatrijos ir elgesio mokslų docentė, Yoland Smith, daktarė, neurologijos mokslų profesorė (abu Yerkeso nacionaliniame primatų tyrimų centre), Davidas Weinshenkeris, daktaras, žmogaus genetikos docentas ir Yue Feng, daktaras, docentas, farmakologas, papildomai prisidėjo J. Davidas Sweattas, daktaras, neurobiologijos katedros vedėjas Alabamos universitete, Birmingeme.

Rezultatai skelbiami interneteNacionalinės mokslų akademijos darbai, o tyrimą palaikė Nacionaliniai sveikatos institutai.

Šaltinis: Emory universitetas