Študija miši ponuja vpogled v spomin
Nove raziskave razkrivajo, da se naši možgani spomnijo določenih dogodkov s fizičnimi spremembami v sinapsah, drobnih povezavah med nevroni.
Raziskovalci z univerze Duke in Inštituta za nevroznanost Max Planck Florida pravijo, da je bilo odkritje molekularnih mehanizmov, s katerimi te spremembe potekajo, nepričakovano.
Preiskovalci menijo, da bi lahko ugotovitve osvetlile tudi razvoj nekaterih bolezni, vključno z nekaterimi oblikami epilepsije.
Študija je objavljena na spletu v reviji Narava.
"Začenjamo odkrivati nekatere skrivnosti, na katerih temelji tako pridobivanje spomina v normalnih možganih, kot tudi to, kako se običajni možgani spremenijo v epileptične možgane," je povedal dr. James McNamara, profesor na oddelkih nevrobiologije in nevrologije na univerzi Duke.
Ko pridobivamo nov spomin, se povezave ali sinapse med določenimi sklopi nevronov krepijo. Zlasti se sprejemni konec para teh nevronov - sestavljen iz majhne gomile, imenovane hrbtenica - nekoliko poveča.
Raziskovalci že dolgo sumijo, da je bil možganski receptor, imenovan TrkB, vpleten v rast bodic, ko se naučimo, vendar nova študija potrjuje, da je receptor resnično ključen, in se še bolj poglobi v njegovo delovanje.
Preiskovalci pravijo, da so nove tehnologije omogočile raziskavo, saj so uporabili molekularni senzor (ki so ga razvili) za sledenje aktivnosti TrkB in mikroskope, ki so jim omogočili, da vizualizirajo eno samo hrbtenico na območju živega mišičnega možganskega tkiva, vse v realnem času.
Skupina je lahko dodala tudi majhno količino signalne kemikalije, glutamata, v eno hrbtenico, da bi posnemala, kaj se dogaja med učenjem. Zaradi tega so bodice rasle.
"Mišji možgani imajo približno 70 milijonov nevronov in večina jih je posejanih s tisoči bodic," je dejal McNamara. "Torej je izjemno to, da lahko modeliramo in preučujemo dogodke, ki se zgodijo v eni hrbtenici v enem nevronu."
Skupina je ugotovila, da brez receptorja TrkB do rasti hrbtenice ni prišlo kot odziv na signalno kemikalijo.
Skupina je sumila, da je bil vpleten še en igralec, možganski nevrotrofični rastni faktor (BDNF), ker je molekularni ključ TrkB-jeve ključavnice.
Znanstveniki so ustvarili molekularni senzor za BDNF in pokazali, da je posnemanje signala, povezanega z učenjem, povzročilo sproščanje BDNF s sprejemnega konca sinapse. To je bilo presenetljivo, ker običajna modrost trdi, da se BDNF sprošča samo iz nevrona, ki ga pošilja, ne pa tudi iz nevrona, ki ga sprejema.
Dejstvo, da sprejemni nevron odvaja BDNF v vrzel med nevroni in ga tudi zaznava, je "biološko izjemno edinstveno," je povedal sodelavec preiskovalec Ryohei Yasuda. »Ena od možnosti je, da BDNF uravnava več okoliških celic hkrati. Zanima nas nadaljnji koraki, da bi razumeli natančen postopek. "
Čeprav so poskusi potekali na miših, je interakcija med TrkB in BDNF verjetno pomembna za učenje in spomin pri ljudeh, je dejal McNamara.
Vir: Duke University / ScienceDaily
