Kako ključni protein pojačava pamćenje, učenje u mozgu odraslih
Protein koji igra ključnu ulogu u ranom živčanom razvoju također je važan za učenje i pamćenje u mozgu odrasle osobe.
Protein, nazvan netrin, jača veze između moždanih stanica.
To je prema nedavnom istraživanju koje su proveli Montrealski neurološki institut i bolnica (The Neuro), nastavni i istraživački institut Sveučilišta McGill u Kanadi.
Znanstvenici su već znali da je netrin neophodan za razvoj mozga embrija i djeteta, gdje pomaže u uspostavljanju veza između moždanih stanica ili neurona.
Nedavno istraživanje otkriva da protein također jača one neuronske veze ili sinapse u hipokampusu odraslog mozga, području koje je uključeno u pamćenje i učenje.
Časopis Izvješća o ćelijama nedavno je objavio rad o studiji koju je tim proveo na stanicama mozga u razvoju i mozga odraslih štakora.
"Bila je tajna", komentira viši autor studije dr. Timothy E. Kennedy, koji vodi istraživački laboratorij u The Neuro, "zašto bi neuroni nastavili stvarati netrin u mozgu odraslih nakon što su sve veze već uspostavljene u djetinjstvu."
Molekularni ključ za jačanje sinapse
Prema dr. Kennedyju, znanstvenici su vidjeli da neuron oslobađa netrin kad postane aktivan. Protein jača vezu sa susjednim neuronom signalizirajući dva neurona da "ojačaju sinapsu".
Nedavno istraživanje prati dugačak rad koji je započeo prije gotovo 7 desetljeća kada je Donald Hebb, profesor psihologije sa Sveučilišta McGill, predložio svoje ideje o tome kako mozak uči i stvara sjećanja.
Ono što je kasnije steklo naslov Hebbijeva teorija, njegove ideje imale su za cilj objasniti kako se neuronski krugovi razvijaju kao rezultat iskustva.
Hebb je tvrdio da snaga ili slabost sinaptičkih veza ovisi o tome koliko se često koriste: što se više koriste, to postaju jači i brži.
U svojoj knjizi iz 1949. god Organizacija ponašanja: neuropsihološka teorija, opisao je kako je zamišljao proces jačanja sinapsi. Kad je jedan neuron dovoljno blizu drugog i nastavi ga ispaljivati, "u jednoj ili obje stanice odvija se neki proces rasta ili metabolička promjena."
"Kažemo", objašnjava dr. Kennedy, "da je ovaj novi molekularni mehanizam, koji smo otkrili 69 godina kasnije, presudan za ovu teoriju."
Sinaptičke promjene su u osnovi pamćenja, učenja
Objava 1957. godine revolucionarnog rada Brende Milner, koja je doktorirala na The Neurou pod Hebbovim nadzorom, uvela je ideju da hipokampus mozga igra presudnu ulogu u nekim vrstama pamćenja i učenja.
„Ako ga svedete na jednu molekulu“, nastavlja dr. Kennedy, „regulirano otpuštanje netrina bitno je za vrste sinaptičkih promjena koje su u osnovi promjene u neuronu koji su uključeni u učenje i pamćenje, što je Milner bio pričati o."
On i njegovi kolege također su primijetili da, da bi ojačao sinapse, netrin mora biti pušten u "izvanstanični prostor".
To ih je natjeralo da se zapitaju koje dodatne mogućnosti za interakciju s drugim neuronima mogu pružiti.
Genske studije implicirale su sudjelovanje netrina u bolestima koje uništavaju moždano tkivo, uključujući amiotrofnu lateralnu sklerozu, Parkinsonovu bolest i Alzheimerovu bolest. Međutim, oni nisu identificirali nijedan temeljni mehanizam.
‘Ranije neotkriveni cilj’
Sveukupno, rad značajno unapređuje naše razumijevanje kako mozak oblikuje i pohranjuje uspomene, kaže tim.
Također nudi "novu, prethodno neotkrivenu metu za bolesti koje utječu na memorijske funkcije", kaže vodeći autor studije Stephen Glasgow, znanstveni suradnik u The Neuro.
Dr. Kennedy sugerira da bi idealan način za očuvanje memorijske funkcije bio postojanje lijekova koji ciljaju molekularnu aktivnost u sinapsama.
Nedavna istraživanja mozga odraslih otkrila su mnoge neaktivne sinaptičke veze. S njima nema ništa loše - oni su samo "isključeni, poput žarulja", objašnjava.
Nagađa da bi mogao postojati "rezervoar sinapsi koji se može koristiti za promjenu jačine veza između neurona".
Ako se to pokaže, on i njegove kolege vjeruju da su "pronašli molekularni mehanizam za uključivanje tih sinapsi".
Imajući na umu takve ideje, oni sada planiraju otkriti što se događa s neuronima kad ih opskrbe ili oduzmu netrinom.
"Identificirali smo veliku metu za drogu."
Dr. Timothy E. Kennedy
