Ako kľúčový proteín zvyšuje pamäť, učenie v mozgu dospelých
Proteín, ktorý hrá kľúčovú úlohu v ranom nervovom vývoji, je tiež nevyhnutný pre učenie a pamäť v mozgu dospelých.
Proteín nazývaný netrín posilňuje spojenia medzi mozgovými bunkami.
Vyplýva to z nedávneho výskumu, ktorý vedie Montrealský neurologický inštitút a nemocnica (The Neuro), výučbový a výskumný ústav McGill University v Kanade.
Vedci už vedeli, že netrín je nevyhnutný pre vývoj embryonálneho a dojčenského mozgu, kde pomáha vytvárať spojenia medzi mozgovými bunkami alebo neurónmi.
Nedávny výskum ukázal, že proteín tiež posilňuje tieto nervové spojenia alebo synapsie v hipokampe dospelého mozgu, čo je oblasť zapojená do pamäte a učenia.
Časopis Správy buniek nedávno publikoval príspevok o štúdii, ktorú tím uskutočnil na bunkách z vyvíjajúcich sa a dospelých potkaních mozgov.
„Bola to záhada,“ komentuje hlavný autor štúdie Dr. Timothy E. Kennedy, ktorý vedie výskumné laboratórium The Neuro, „prečo by neuróny pokračovali v tvorbe netrínu v mozgu dospelých, keď už boli všetky spojenia nadviazané v detstve.“
Kľúč molekuly pre posilnenie synapsie
Podľa doktora Kennedyho vedci videli, že neurón uvoľňuje netrín, keď sa stane aktívnym. Proteín posilňuje spojenie so susedným neurónom signalizáciou dvoch neurónov „aby bola synapsa silnejšia“.
Táto nedávna štúdia sleduje dlhú sériu prác, ktorá sa začala takmer pred 7 desaťročiami, keď Donald Hebb, profesor psychológie na McGill University, ponúkol svoje predstavy o tom, ako sa mozog učí a vytvára si spomienky.
To, čo neskôr získalo titul Hebbian Theory, bolo zamerané na vysvetlenie toho, ako sa nervové obvody vyvíjajú na základe skúseností.
Hebb tvrdil, že sila alebo slabosť synaptických spojení závisí od toho, ako často sa používajú: čím viac sa používajú, tým silnejšie a rýchlejšie sú.
Vo svojej knihe z roku 1949 Organizácia správania: neuropsychologická teória, opísal, ako si predstavoval proces posilňovania synapsií. Keď je jeden neurón dostatočne blízko k druhému a stále ho spaľuje, „v jednej alebo oboch bunkách nastáva určitý proces rastu alebo metabolické zmeny.“
„Hovoríme,“ vysvetľuje Dr. Kennedy, „že tento nový molekulárny mechanizmus, ktorý sme objavili o 69 rokov neskôr, je pre túto teóriu ústredný.“
Synaptické zmeny sú základom pamäti, učenia
Práve publikácia priekopníckeho článku Brendy Milnerovej, ktorá dokončila doktorát na The Neuro pod Hebbovým dohľadom, v roku 1957 priniesla myšlienku, že hipokampus mozgu hrá rozhodujúcu úlohu pri niektorých druhoch pamäti a učenia.
„Ak to zredukujete na jednu molekulu,“ pokračuje Dr. Kennedy, „regulované uvoľňovanie netrínu je nevyhnutné pre druh synaptických zmien, ktoré sú základom zmien v neurónoch, ktoré sa podieľajú na učení a pamäti, čo bol aj Milner. hovorí o."
Spolu s kolegami tiež poznamenal, že na posilnenie synapsií musí byť netrin uvoľnený do „extracelulárneho priestoru“.
To ich prinútilo uvažovať, aké ďalšie príležitosti na interakciu s inými neurónmi by to mohlo poskytnúť.
Génové štúdie naznačujú účasť netrínu na chorobách, ktoré ničia mozgové tkanivá, vrátane amyotrofickej laterálnej sklerózy, Parkinsonovej choroby a Alzheimerovej choroby. Nezistili však žiadne základné mechanizmy.
„Doteraz neobjavený cieľ“
Celkovo práca výrazne zlepšuje naše chápanie toho, ako mozog formuje a ukladá spomienky, tvrdí tím.
Tiež „ponúka nový, doteraz neobjavený cieľ pre choroby, ktoré ovplyvňujú funkciu pamäte,“ hovorí hlavný autor štúdie Stephen Glasgow, výskumný pracovník spoločnosti The Neuro.
Dr. Kennedy naznačuje, že ideálnym spôsobom na zachovanie funkcie pamäte by bolo mať lieky, ktoré sa zameriavajú na molekulárnu aktivitu, v synapsách.
Posledné štúdie mozgu dospelých odhalili veľa neaktívnych synaptických spojení. Nie je na nich nič zlé - sú iba „vypnuté ako žiarovky“, vysvetľuje.
Špekuluje, že môže existovať „rezervoár synapsií, ktoré možno použiť na zmenu sily spojenia medzi neurónmi“.
Ak sa to preukáže, on a jeho kolegovia sa domnievajú, že „našli molekulárny mechanizmus na zapnutie týchto synapsií“.
S ohľadom na tieto myšlienky teraz plánujú zistiť, čo sa stane s neurónmi, keď ich dodajú alebo pripravia o netrín.
"Zistili sme obrovský cieľ pre drogy."
Dr. Timothy E. Kennedy
