Atrastas atmintį kuriantis molekulinis variklis

Kaip smegenys įrašo prisiminimus? Kažkokiu būdu mūsų patirtis ir sąveika su aplinka gali išlikti galvoje, bet iki šiol buvo labai miglotai suvokiama kaip būtent keičiasi ryšiai tarp neuronų, kad susidarytų atmintis. Dabar mokslininkai tvirtina atradę molekulinius mechanizmus, siejančius patirtį su mokymusi – ir visa tai priklauso nuo vieno mikroskopinio variklio, rašo sciencenow.sciencemag.org.

Mokslininkai įsitikinę, kad atminties įrašymui reikalingas procesas, vadinamas ilgalaike potenciacija (long-term potentiation - LTP), kuri pagerina bendravimą tarp neuronų porų. Neuronai bendrauja išskirdami neurotransmiterius, kurie stimuliuoja kaimyninių neuronų receptorius, o LTP skatina didesnį receptorių kiekį kauptis signalą gaunančios ląstelės membranoje – tokiu būdu ląstelė tampa jautresne siunčiamam signalui.

Ankstesni tyrimai suteikė pagrindo manyti, kad aktinas ir miozinas – du baltymai, atliekantys esminį vaidmenį raumenų susitraukimo procesuose – taip pat gali būti svarbūs ir neuronų receptorių sankaupoms susidaryti. Norint ištirti šią galimybę, Duke universiteto (JAV) Medicinos centro neurobiologas Michaelas Ehlersas su kolegomis pasitelkė biologinius metodus bei pagreitinto judesio vaizdo fiksavimo metodus žiurkių smegenų pjūviams tirti. Atliekant šiuos eksperimentus išsiaiškinta kas atsitinka po to, kai gautas signalas sukelia kalcio pritekėjimą į neuroną. Kalcis aktyvuoja miozino baltymą, vadinamą miozinu Vb, taip skatindamas jį jungtis prie receptorių „salelių“, saugomų gilesnėse ląstelės vietose bei pernešti jas į neurono signalinį paviršių, kur jie gali sąveikauti su neurotransmiteriais ir prisidėti prie LTP.

Norint įsitikinti, kad tikrai būtent miozinas Vb yra tas variklis, kuris palaiko mokymosi proceso veiklą, M.Ehlersas su kolegomis cheminiu būdu blokavo neuronų mioziną Vb. Po šio blokavimo ląstelės nebesugebėjo generuoti LTP, rašoma moksliniame straipsnyje, kuris publikuotas leidinyje „Cell“. „Mus nustebino tai, kad viena variklio molekulė gali būti atsakinga už didžiąją dalį pernašos į membraną procesų. Gali būti, kad tai yra prisiminimus kuriantis variklis“, - sakė mokslininkas.

„Jų darbas sujungė daug taškų“, - sakė neurobiologė Marie Wooten, tirianti tarpląstelinius signalus Auburn universitete (JAV). Mokslinis darbas pažingsniui parodė kaip neuronuose LPT metu receptoriai perkeliami į išorinę membraną, - teigia M.Wooten. Virginia universiteto (JAV) neurologė Bettina Winckler antrina: „Šis mokslinis darbas – lyg brangakmenis. Viskas jame taip puikiai dera“.

   

Facebook komentarai