„Memory Molecule“ ID „vaisių musės tyrime“
Išvada, paskelbta žurnale Sienos nervinėse grandinėse, yra svarbi, nes molekulė gali būti naujas terapinių intervencijų tikslas, siekiant pakeisti atminties praradimą.
Bristolio universiteto mokslininkai siekė geriau suprasti prisiminimų susidarymo mechanizmus, tyrinėdami hipokampo, smegenų srities, kritiškai besimokančios, molekulinius pokyčius.
Tyrėjai teigė, kad ankstesni tyrimai parodė, kad mūsų gebėjimą mokytis ir formuoti prisiminimus lemia sinapsinio ryšio, vadinamo ilgalaikiu potenciacija arba LTP, padidėjimas. Šis bendravimas pradedamas per cheminį procesą, kurį sukelia kalcio patekimas į smegenų ląsteles ir aktyvuojamas pagrindinis fermentas, vadinamas „Ca2 + reaguojančia kinaze“ (CaMKII).
Kai šis baltymas suaktyvinamas kalciu, jis persijungia į savo veiklą, leidžiantį jam išlikti aktyviam net ir kalcio netekus. Šis ypatingas CaMKII sugebėjimas išlaikyti savo veiklą buvo vadinamas „molekulinės atminties jungikliu“.
Iki šiol vis dar liko klausimas, kas sukelia šį cheminį procesą mūsų smegenyse, kuris leidžia mums išmokti ir susidaryti ilgalaikius prisiminimus.
Tyrėjų grupė atliko eksperimentus naudodama paprastą vaisinę muselę (Drosophila) išanalizuoti ir nustatyti molekulinius mechanizmus už šio jungiklio. Naudodama pažangias molekulinės genetikos metodikas, kurios leido laikinai slopinti musių atmintį, komanda sugebėjo identifikuoti geną, vadinamą CASK, kaip sinapsinę molekulę, reguliuojančią šį „atminties jungiklį“.
Jamesas Hodge'as, daktaras, pagrindinis tyrimo autorius, sakė: „Vaisinės muselės nepaprastai suderinamos su tokio tipo tyrimais, nes joms būdinga panaši neuronų funkcija ir nervinis atsakas į žmones. Nors jie yra maži, jie yra labai protingi - pavyzdžiui, jie gali nusileisti ant lubų ir pastebėti, kad vaisių dubenyje vaisiai nudingo anksčiau nei jūs galite “.
„Atlikdami eksperimentus, kuriuose išbandėme musių mokymosi ir atminties galimybes, apimančius du musėms sklindančius kvapus, susijusius su lengvu šoku, nustatėme, kad maždaug 90 proc. Sugebėjo išmokti teisingą pasirinkimą prisimindami, kad išvengtų kvapo, susijusio su šokas.
„Penkios kvapo su bausme pamokos musę privertė nepamiršti to kvapo nuo 24 valandų iki savaitės, o tai ilgas laikas vabzdžiui, gyvenančiam tik porą mėnesių“.
Lokalizuodami šių pagrindinių molekulių funkciją, mokslininkai nustatė, kad musės, neturinčios šių genų, sutrikdė atminties formavimąsi. Pakartotinių atminties testų metu buvo įrodyta, kad trūkstant šių pagrindinių genų, jie negali atsiminti tris valandas (vidutinės trukmės atmintis) ir 24 valandas (ilgalaikė atmintis), nors jų pradinis mokymasis ar trumpalaikė atmintis nebuvo paveikti.
Galiausiai komanda įvedė žmogaus CASK geno, 80 proc. Identiško musės CASK genui, kopiją į musės genomą, kuriai visiškai trūko savo CASK geno ir todėl paprastai negalėjo atsiminti. Tyrėjai nustatė, kad musės, turinčios žmogaus CASK geno kopiją, gali prisiminti kaip įprastą laukinio tipo musę.
Hodge iš universiteto Fiziologijos ir farmakologijos mokyklos sakė: „Atminties tyrimai yra ypač svarbūs, nes jie suteikia mums tapatumo jausmą, o mokymosi ir atminties trūkumai atsiranda daugelio ligų, traumų ir senėjimo metu“.
„CASK kontrolė CaMKII molekulinės atminties jungikliui yra akivaizdžiai svarbus žingsnis, kaip prisiminimai įrašomi į smegenų neuronus. Šios išvados ne tik atveria kelią kurti naujas terapijas, kurios pakeis atminties praradimo padarinius, bet ir įrodo jų suderinamumą Drosofila modeliuoti šias ligas laboratorijoje ir atrasti naujus vaistus šioms ligoms gydyti.
"Be to, šis darbas suteikia svarbų supratimą apie tai, kaip smegenys išplėtojo savo didžiulį pajėgumą gauti ir saugoti informaciją."
Šaltinis: Bristolio universitetas
