Могу се вратити успомене изгубљене за Амнезију
Нови рад истраживача са Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ) сугерише да активирање можданих ћелија светлосном терапијом може реактивирати изгубљена сећања.
Као што је разматрано у раду објављеном у часопису Наука, технологија за враћање изгубљених успомена позната је као оптогенетика.
Према др. Сусуму Тонегава-и, професору на Одељењу за биологију МИТ-а и директору РИКЕН-МИТ центра на Институту за учење и памћење Пицовер, природа амнезије је тема о неуронаукама о којој се често расправља. Тонегава је усмерио истраживање водећих аутора Томаса Риан-а, Дхеерај Рои-а и Мицхелле Пигнателли.
Истраживачи неурознаности већ дуги низ година постављају питање да ли је ретроградна амнезија - која може пратити трауматичне повреде, стрес или болести попут Алзхеимерове болести - узрокована оштећењем одређених можданих ћелија, што значи да се меморија не може чувати или је приступ тој меморији некако блокиран , спречавајући његов опозив.
„Већина истраживача је фаворизовала теорију складиштења, али ми смо у овом раду показали да је та теорија већине вероватно погрешна“, рекао је Тонегава. „Амнезија је проблем оштећења проналаска.“
Истраживачи меморије су раније претпостављали да је негде у можданој мрежи популација неурона који се активирају током процеса стицања меморије, узрокујући трајне физичке или хемијске промене.
Ако се ове групе неурона накнадно поново активирају окидачем, на пример одређеним видом или мирисом, опозваће се целокупна меморија. Ови неурони су познати као „меморијске ћелије енграма“.
2012. истраживачи МИТ-а су користили оптогенетику, у којој се протеини додају неуронима како би им омогућили да се активирају светлошћу, да би први пут показали да таква популација неурона заиста постоји у делу мозга званом хипокампус.
Међутим, до сада нико није успео да покаже да се ове групе неурона подвргавају трајним хемијским променама, у процесу познатом као консолидација меморије.
Једна таква промена, позната као „дугорочно потенцирање“ (ЛТП), укључује јачање синапси, структура које омогућавају групама неурона да међусобно шаљу сигнале, као резултат учења и искуства.
Да би открили да ли се ове хемијске промене заиста дешавају, истраживачи су прво идентификовали групу ћелија енграма у хипокампусу које су, када су се активирале помоћу оптогенетских алата, успеле да изразе меморију. Када су потом забележили активност ове одређене групе ћелија, открили су да су синапсе које их повезују ојачане.
„По први пут смо могли да покажемо да су ове специфичне ћелије - мала група ћелија у хипокампусу - подвргнуте овом повећању синаптичке снаге“, рекао је Тонегава.
Затим су истраживачи покушали да открију шта се догађа са сећањима без овог процеса консолидације. Администрирајући једињење звано анисомицин, које блокира синтезу протеина унутар неурона, непосредно након што су мишеви створили нову меморију, истраживачи су успели да спрече јачање синапси.
Када су се вратили дан касније и покушали да поново активирају меморију помоћу емоционалног окидача, нису му могли наћи траг. "Дакле, иако су ћелије енграма тамо, без синтезе протеина те ћелијске синапсе нису ојачане, а меморија је изгубљена", рекао је Тонегава.
Али запањујуће, када су истраживачи поново активирали енграмске ћелије блокиране синтезом протеина користећи оптогенетске алате, открили су да су мишеви показали све знакове опозива сећања у потпуности.
„Ако тестирате опозив памћења природним покретачима опозива код животиње која се лечи анисомицином, то ће бити амнезијак, не можете изазвати опозив памћења“, рекао је Тонегава. „Али ако одете директно до наводних ћелија које носе енграм и активирате их светлошћу, можете да вратите меморију, упркос чињеници да није било ЛТП-а.“
Даља истраживања која је спровела Тонегава-ина група показала су да се сећања не чувају у синапсама ојачаним синтезом протеина у појединачним енграмским ћелијама, већ у колу или „путу“ више група енграмских ћелија и везама између њих.
„Предлажемо нови концепт у којем постоји пут ансамбла енграма или склоп за сваку меморију“, рекао је.
„Ово коло обухвата више подручја мозга и ансамбли ћелија енграма у тим областима повезани су посебно за одређену меморију.“
Ново истраживање раздваја механизме који се користе за складиштење меморије од механизама за проналажење меморије, према Рајану.
„Јачање енграмских синапса је пресудно за способност мозга да приступи тим специфичним сећањима или да их дохвати, док путеви повезивања између ћелија енграма омогућавају кодирање и чување самих меморијских информација“, рекао је он.
Стручњаци задовољавају да су налази револуционарни јер сугеришу да промене синаптичке снаге и својстава кичме можда неће бити толико критичне за памћење као што се некада мислило, јер је под одређеним условима могуће пореметити ове промене и даље сачувати памћење “, рекао је др Алцино Силва, директор Интегративног центра за учење и памћење на Универзитету Калифорнија у Лос Анђелесу.
„Уместо тога, чини се да су ове промене можда потребне за проналажење меморије, мистериозни процес који је до сада избегавао неуронаучнике.“
Извор: Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи
