Hogyan növeli a kulcsfontosságú fehérje a memóriát és a felnőtt agyban történő tanulást
A korai idegi fejlődésben kulcsszerepet játszó fehérje szintén nélkülözhetetlen a felnőtt agy tanulásához és memóriájához.
A netrin nevű fehérje erősíti az agysejtek közötti kapcsolatokat.
Ez a kanadai McGill Egyetem oktatási és kutatóintézete, a Montreali Neurológiai Intézet és Kórház (The Neuro) által vezetett legújabb kutatás szerint.
A tudósok már tudták, hogy a netrin elengedhetetlen az embrionális és a csecsemő agy fejlődéséhez, ahol segít kapcsolatokat kialakítani az agysejtek vagy az idegsejtek között.
A legutóbbi kutatásból kiderül, hogy a fehérje erősíti ezeket a neurális kapcsolatokat vagy szinapszisokat is a felnőtt agy hippocampusában, amely a memóriában és a tanulásban részt vesz.
A folyóirat Cella jelentések nemrégiben publikált egy tanulmányt a tanulmányról, amelyet a csapat a fejlődő és felnőtt patkányagyak sejtjeivel készített.
"Rejtély volt" - kommentálja Dr. Timothy E. Kennedy vezető tanulmány szerzője, aki a The Neuro kutatási laboratóriumát vezeti. "Miért folytatják az idegsejtek a netrin előállítását a felnőtt agyban, miután az összes kapcsolat már kialakult csecsemőkorban."
Molekulakulcs a szinapszis erősítéséhez
Dr. Kennedy szerint a tudósok látták, hogy egy neuron felszabadítja a netrint, amikor aktívvá válik. A fehérje erősíti a kapcsolatot a szomszédos idegsejtekkel, jelezve a két idegsejtet, hogy "erősítse a szinapszist".
A legutóbbi tanulmány egy hosszú munkamenetet követ, amely csaknem 7 évtizeddel ezelőtt kezdődött, amikor Donald Hebb, a McGill Egyetem pszichológia professzora előterjesztette elképzeléseit arról, hogy az agy hogyan tanul és emlékeket készít.
Ami később elnyerte a Hebbian Theory címet, ötletei arra irányultak, hogy elmagyarázzák, hogyan fejlődnek az idegi áramkörök a tapasztalatok eredményeként.
Hebb fenntartotta, hogy a szinaptikus kapcsolatok erőssége vagy gyengesége attól függ, hogy milyen gyakran használják őket: minél többet használják, annál erősebbé és gyorsabbá válnak.
1949-ben megjelent könyvében A viselkedés szervezete: neuropszichológiai elmélet, leírta, hogyan képzelte el a szinapszis folyamatának erősödését. Amikor az egyik idegsejt elég közel van a másikhoz, és folyamatosan tüzeli, „valamilyen növekedési folyamat vagy anyagcsere-változás megy végbe az egyik vagy mindkét sejtben”.
"Azt mondjuk - magyarázza Dr. Kennedy -, hogy ez az új molekuláris mechanizmus, amelyet 69 évvel később fedeztünk fel, központi szerepet játszik ebben az elméletben."
A szinaptikus változások az emlékezet, a tanulás hátterében állnak
Henda felügyelete alatt a The Neuro doktorátust szerzett Brenda Milner úttörő tanulmányának 1957-es kiadása vezette be azt az elképzelést, hogy az agy hippocampusának döntő szerepe van bizonyos típusú memóriában és tanulásban.
"Ha egy molekulára forraljuk" - folytatja Dr. Kennedy -, a netrin szabályozott felszabadulása elengedhetetlen az olyan szinaptikus változásokhoz, amelyek a neuronban a tanulásban és az emlékezetben bekövetkező változások alapját képezik, ami Milner volt beszélni valamiről."
Kollégáival azt is megfigyelték, hogy a szinapszisok megerősítése érdekében a netrint el kell engedni az „extracelluláris térbe”.
Ez arra késztette őket, hogy ez milyen további lehetőségeket kínálhat más neuronokkal való kölcsönhatásra.
A génvizsgálatok a netrin érintettségét vonják maguk után az agyszövetet elpusztító betegségekben, beleértve az amiotróf laterális szklerózist, a Parkinson-kórt és az Alzheimer-kórt. Ezek azonban nem azonosítottak mögöttes mechanizmusokat.
„Korábban felfedezetlen cél”
Összességében elmondható, hogy a munka jelentősen elősegíti annak megértését, hogy az agy hogyan formálja és tárolja az emlékeket - mondja a csapat.
Ezenkívül „új, korábban felfedezetlen célpontot kínál azoknak a betegségeknek, amelyek befolyásolják a memória működését” - mondja Stephen Glasgow vezető tanulmány szerzője, a The Neuro kutatási munkatársa.
Dr. Kennedy azt javasolja, hogy az emlékezet működésének megőrzésének ideális módja az lenne, ha olyan gyógyszerek lennének, amelyek a szinapszisokban molekuláris aktivitást céloznak meg.
A felnőtt agy legújabb tanulmányai számos inaktív szinaptikus kapcsolatot tártak fel. Nincs velük semmi baj - csak „ki vannak kapcsolva, mint az izzók” - magyarázza.
Úgy gondolja, hogy létezhet „szinapszistartály, amely felhasználható az idegsejtek közötti kapcsolatok erősségének megváltoztatására”.
Ha ez bebizonyosodik, kollégáival úgy véli, hogy „találtak egy molekuláris mechanizmust ezeknek a szinapszisoknak a bekapcsolására”.
Ilyen ötleteket szem előtt tartva, azt tervezik, hogy kiderítsék, mi történik az idegsejtekkel, amikor ellátják vagy megfosztják őket a netrintől.
"Óriási célpontot azonosítottunk a kábítószerekkel szemben."
Dr. Timothy E. Kennedy
