SpravodajstvoVeda a výskum

Aký mechanizmus umožňuje mozgu vytvárať nové spomienky? Prvá štúdia svojho druhu ponúka odpovede

Vedci z inštitútu Picower objavili molekulárny mechanizmus, umožňujúci neurónom ukladať nové spomienky.

Ak zažijeme niečo nové, náš mozog tieto spomienky ukladá prostredníctvom nervových buniek, ktoré neurológovia označujú ako engramy. Táto skupina buniek zakóduje detaily určitého zážitku, ktoré si neskôr môžeme spätne v pamäti vybaviť. Pri spomínaní si na túto spomienku sa opätovne aktivujú neuróny, ktoré ju kódovali, píše portál technologického inštitútu MIT.

Pri vybavovaní si spomienok hrá výraznú úlohu proces remodelovania. Ten umožňuje génom zapojeným do procesu ukladania spomienok, aby sa stali aktívnejšími. Zvýšená aktivita sa postupne prejavuje v niekoľkých štádiách a celý proces môže trvať niekoľko dní. Počas procesu remodelácie dochádza k zmene hustoty a usporiadania chromatínu, čo je vláknitá substancia vyskytujúce sa v bunkovom jadre.

„Naša práca je prvou, ktorá sa zameriava na bližšie pochopenie veľmi zvláštneho procesu. Snažíme sa lepšie chápať proces aktivácie odlišných vĺn génov a pochopenie epigenetického mechanizmu ukrývajúceho sa pod odlišnými vlnami genetickej expresie,“ vyjadril sa Li-Huei Tsai, riaditeľ inštitútu Picower spadajúceho pod MIT.

Genetická expresia je komplexný proces, prostredníctvom ktorého sa informácia uložená v géne, pretvára na existujúcu bunkovú štruktúru alebo funkciu.

Čo umožňuje mozgu vytvárať nové spomienky?

Engramové bunky sa nachádzajú nielen v hipokampe, ale aj v iných častiach mozgu. Zaoberajú sa nimi aj iné štúdie, ktoré nedávno poukázali na ich schopnosť vytvárať rôzne siete, ktoré sa spájajú s určitými typmi spomienok. Siete engramových buniek sa aktivujú, keď si vybavíme konkrétnu spomienku. Vedci ale zatiaľ nechápu molekulárne procesy, ktoré hrajú úlohu či už pri kódovaní, alebo následnom vybavovaní spomienok.

Neurológovia si všimli zvýšenú aktivitu génov pri úplne prvom zápise novej spomienky do mozgu. Tieto gény sa ale čoskoro vrátia na normálnu hladinu aktivity. Vedci z inštitútu MIT preto chceli odhaliť proces, ktorý mozgu pomáha pracovať s dlhodobejšími spomienkami.

„Vznik a uchovávanie pamäte je mimoriadne delikátny a koordinovaný proces. Hoci zatiaľ o ňom nemáme veľa informácií, môže trvať hodiny, dni a možno aj mesiace,“ vysvetľuje Asaf Marco, jeden z autorov štúdie.

Počas tohto procesu nastáva niekoľko vĺn genetickej expresie a syntézy proteínu, vďaka čomu sa prepojenia medzi jednotlivými neurónmi stávajú silnejšie a rýchlejšie. Tím MIT teoretizoval, že istú úlohu v tomto procese môže hrať zmena v chromatíne, vďaka čomu sa rozhoduje, či je určitý gén prístupný alebo nie. Experimenty poukázali na to, že ak sú aktívne enzýmy, ktoré zablokujú prístup k chromatínu, môže vzniknúť problém pri formácii nových spomienok.

Počas experimentu na laboratórnych myšiach si všimli, že v prvých štádiách vzniku novej spomienky nastáva zmena v chromatíne naprieč množstvom regiónov DNA. V týchto regiónoch sa chromatín uvoľňuje, vďaka čomu je DNA prístupnejšia. Táto práca je prvá, ktorá ukazuje tieto zmeny na molekulárnej úrovni. Vedci sa ďalej pokúsia zistiť, ako je práca chromatínu ovplyvnená pri pacientoch trpiacich Alzheimerovou chorobou.

Tagy
Zobraziť komentáre
Close
Close