Określono wzór aktywności genów pamięci

[Głosów:0    Średnia:0/5]

Wzór aktywności genów pamięci, który określili badacze z USA, pomoże w przyszłości w opracowaniu metod wspomagających mózg w procesach uczenia i zapamiętywania.

Wcześniejsze badania nad genetycznym podłożem procesów uczenia się i zapamiętywania obejmowały zazwyczaj niewielką grupę genów i procesów biochemicznych. Uniemożliwiało to ocenę tego, jak wiele genów faktycznie bierze udział w tych procesach i jak współpracują ze sobą w czasie powstawania wspomnień.

Zespołowi z West Virginia University w Rockville pod kierunkiem Sebastiano Cavallaro po raz pierwszy udało się określić wzór aktywności genów pamięci w hipokampie szczurów, które uczyły się rozpoznawania trasy w labiryncie wodnym. Hipokamp to struktura mózgu, którą badacze już dawno powiązali z procesami uczenia i pamięci.

Do analizy badacze wykorzystali nowoczesną technikę genetyczną, tzw. mikromacierzy DNA, inaczej chipy DNA. Umożliwia ona analizę aktywności tysięcy genów na raz.

Analizie poddawano fragmenty tkanek pobierane z hipokampa szczurów w 1 godzinę po zakończeniu nauki w labiryncie, a także po 6 i 24 godzinach.

Okazało się, że procesy uczenia się były związane z okresową charakterystyczną aktywacją w komórkach nerwowych hipokampa około 140 różnych genów, których funkcje są naukowcom dobrze znane.

Badacze zaklasyfikowali je do 6 podstawowych grup. Największą grupą genów aktywnych w procesach uczenia się i zapamiętywania były geny związane z wzajemnym komunikowaniem się komórek za pośrednictwem sygnałów chemicznych oraz z komunikacją wewnątrzkomórkową. W tej grupie znalazły się m.in. geny kodujące czynniki wzrostu, jak czynnik wzrostu fibroblastów, FGF-18, którego aktywność była podwyższona w każdym badanym punkcie czasowym po zakończeniu zadania w labiryncie. Tutaj zaliczono też neuroprzekaźniki i ich receptory.

Druga grupa objęła geny kodujące białka połączeń synaptycznych, tj. miejsca komunikacji neuronów. Kolejną stanowiły geny kodujące białka tzw. cytoszkieltu (tj. wewnętrznego białkowego rusztowania komórek) i białka regulujące bezpośrednie kontakty komórkowe. Cząsteczki te mogą regulować na przykład procesy adaptacji kształtów neuronów w czasie formowania wspomnień.

Inna grupa objęła geny regulujące procesy zaprogramowanej śmierci komórek (apoptozy), która warunkuje plastyczność procesów pamięci, jak zapominanie i utrwalanie wspomnień.

W kolejnych dwóch grupach znalazły się różne enzymy, w tym enzymy neutralizujące wolne rodniki oraz białka regulujące aktywność genów i produkcję białek.

Badacze wykazali też, że wstrzykiwanie FGF-18 do mózgu szczurów w czasie testu znacznie poprawiało procesy zapamiętywania trasy.

Mimo że sam wzór aktywności genów pamięci to jedynie czubek góry lodowej, autorzy mają nadzieję, że ich wyniki mogą w przyszłości zostać wykorzystane do stworzenia terapii, która wzmacniałaby procesy zapamiętywania zarówno u zdrowych osób, jak i u osób z chorobami, które zaburzają funkcje poznawcze, w tym procesy uczenia i zapamiętywania. Należy tu np. choroba Alzheimera.

Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.


*