Kaip pagrindinis baltymas padidina atmintį, mokosi suaugusiojo smegenyse
Baltymai, kurie vaidina pagrindinį vaidmenį ankstyvoje nervų raidoje, taip pat yra būtini suaugusiųjų smegenų mokymuisi ir atminčiai.
Baltymas, vadinamas netrinu, stiprina ryšius tarp smegenų ląstelių.
Tai rodo naujausi tyrimai, vadovaujami Monrealio neurologijos instituto ir ligoninės (The Neuro), Kanados McGill universiteto mokymo ir tyrimų instituto.
Mokslininkai jau žinojo, kad netrinas yra būtinas embriono ir kūdikio smegenų vystymuisi, kur jis padeda užmegzti ryšį tarp smegenų ląstelių arba neuronų.
Naujausi tyrimai atskleidžia, kad baltymai taip pat stiprina tuos nervinius ryšius arba sinapses suaugusiojo smegenų hipokampe - srityje, kuri susijusi su atmintimi ir mokymusi.
Žurnalas Langelių ataskaitos neseniai paskelbė straipsnį apie tyrimą, kurį komanda atliko su besivystančių ir suaugusių žiurkių smegenų ląstelėmis.
"Tai buvo paslaptis", - komentuoja vyresnysis tyrimo autorius dr. Timothy E. Kennedy, vadovaujantis "The Neuro" tyrimų laboratorijai, "kodėl neuronai ir toliau gamina netriną suaugusių žmonių smegenyse, kai visi ryšiai jau buvo užmegzti kūdikystėje".
Molekulių raktas sinapsės stiprinimui
Pasak dr. Kennedy, mokslininkai pamatė, kad neuronas išlaisvina netriną, kai jis tampa aktyvus. Baltymas stiprina ryšį su kaimyniniu neuronu, duodamas signalą dviem neuronams „sustiprinti sinapsę“.
Neseniai atliktas tyrimas tęsia ilgą darbo kelią, kuris prasidėjo beveik prieš 7 dešimtmečius, kai McGillo universiteto psichologijos profesorius Donaldas Hebbas pasiūlė savo idėjas, kaip smegenys mokosi ir kuria prisiminimus.
Vėliau tai, kas įgijo „Hebbian Theory“ pavadinimą, jo idėjomis buvo siekiama paaiškinti, kaip nervinės grandinės vystosi kaip patirtis.
Hebbas teigė, kad sinapsinių ryšių stiprumas ar silpnumas priklauso nuo to, kaip dažnai jie naudojami: kuo daugiau jų naudojama, tuo jie tampa stipresni ir greitesni.
Savo 1949 m Elgesio organizavimas: neuropsichologinė teorija, jis apibūdino, kaip jis įsivaizdavo sinapsės stiprėjimo procesą. Kai vienas neuronas yra pakankamai arti kito ir jį nuolat šaudo, „vienoje ar abiejose ląstelėse vyksta tam tikras augimo procesas arba medžiagų apykaitos pokyčiai“.
„Mes sakome, - aiškina dr. Kennedy, - kad šis naujas molekulinis mechanizmas, kurį atradome po 69 metų, yra šios teorijos pagrindinis dalykas“.
Sinaptiniai pokyčiai yra atminties, mokymosi pagrindas
Būtent 1957 m. Paskelbus novatorišką Brendos Milner, kuris baigė doktorantūrą „The Neuro“ prižiūrint Hebbui, dokumentą, buvo pristatyta mintis, kad smegenų hipokampas vaidina lemiamą vaidmenį kai kurioms atminties ir mokymosi rūšims.
„Jei užvirsite iki vienos molekulės, - tęsia dr. Kennedy, - reguliuojamas netrino išsiskyrimas yra būtinas tam tikriems sinapsiniams pokyčiams, kuriais grindžiami neurono pokyčiai, susiję su mokymusi ir atmintimi, o tai buvo Milneris. Kalbėti apie."
Jis ir jo kolegos taip pat pastebėjo, kad norint sustiprinti sinapses, netrinas turi būti išleistas į „tarpląstelinę erdvę“.
Tai privertė juos susimąstyti, kokių papildomų galimybių tai gali suteikti sąveikai su kitais neuronais.
Genų tyrimai parodė netrino dalyvavimą smegenų audinį naikinančiose ligose, įskaitant amiotrofinę šoninę sklerozę, Parkinsono ligą ir Alzheimerio ligą. Tačiau tai nenustatė jokių pagrindinių mechanizmų.
„Anksčiau neatrastas taikinys“
Apskritai darbas sako, kad mūsų supratimas apie tai, kaip smegenys formuoja ir kaupia prisiminimus, sako komanda.
Ji taip pat „siūlo naują, dar neatrastą tikslą ligoms, turinčioms įtakos atminties funkcijai“, - sako pagrindinis tyrimo autorius Stephenas Glasgowas, „The Neuro“ mokslinis bendradarbis.
Daktaras Kennedy siūlo, kad idealus būdas išsaugoti atminties funkciją būtų turėti vaistų, kurie sinapsėse nukreipia molekulinį aktyvumą.
Naujausi suaugusiųjų smegenų tyrimai atskleidė daug neaktyvių sinapsinių ryšių. Jiems nėra nieko blogo - jie tiesiog „išjungti, kaip elektros lemputės“, - aiškina jis.
Jis spėja, kad gali būti „sinapsių rezervuaras, kurį galima naudoti norint pakeisti ryšių tarp neuronų stiprumą“.
Jei tai pasirodo, jis ir jo kolegos mano, kad jie „rado molekulinį mechanizmą toms sinapsėms įjungti“.
Turėdami omenyje tokias idėjas, jie dabar planuoja išsiaiškinti, kas nutinka neuronams, kai jie tiekia ar atima iš jų netriną.
„Mes nustatėme didžiulį narkotikų taikinį“.
Dr. Timothy E. Kennedy
