Nowe badanie pokazuje, że możliwe byłoby przenoszenie pamięci między organizmami poprzez przenoszenie RNA z wytrenowanego organizmu do niewytrenowanego
RNA lub kwas rybonukleinowy jest komórkowym „posłańcem”, który koduje białka i przenosi instrukcje DNA do innych części komórki. Wykazano, że angażują się długoterminowo pamięć u ślimaków, myszy itp. Wpływają również na znaczniki chemiczne w DNA i w ten sposób kontrolować włączanie i wyłączanie genów. Te RNA pełnią wiele funkcji, w tym regulują różne procesy wewnątrz komórki, które są kluczowe dla rozwoju i chorób.
RNA trzymają klucz
W neurobiologii powszechnie wiadomo, że pamięć długoterminowa jest przechowywana w połączeniach między... komórki mózgowe (połączenia nazywane są synapsami), a każdy neuron w naszym mózgu ma wiele synaps. W badaniu opublikowanym w eNeurobadacze sugerują, że przechowywanie pamięci może obejmować zmianę w ekspresji genów indukowaną przez niekodujące kwasy rybonukleinowe (RNA), a pamięć może być przechowywana w jądrze neuronów, a kluczem są te RNA. Naukowcy twierdzą, że „przenieśli pamięć” pomiędzy dwoma ślimakami morskimi, z których jeden był organizmem wytrenowanym, a drugi niewytrenowanym, wykorzystując moc takich RNA. Ten przełom pod przewodnictwem Davida Glanzmana z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles może dostarczyć nam więcej informacji o tym, gdzie pamięć jest przechowywany i jaka jest jego podstawa. Do badania wybrano specjalnie ślimaka morskiego (Aplysia californica), ponieważ uważa się go za doskonały model do analizy pamięci i mózgu. Dostępnych jest także wiele informacji na temat najprostszej formy „uczenia się” realizowanej przez ten organizm, czyli tworzenia wspomnień długotrwałych. Te pięciocalowe ślimaki mają duże neurony, z którymi stosunkowo łatwo się pracuje. Większość procesów zachodzących w komórkach i cząsteczkach jest podobna u ślimaków morskich i u ludzi. Warto zauważyć, że ślimaki mają tylko około 20000 100 neuronów w porównaniu do ponad XNUMX miliardów u ludzi!
„Przenoszenie pamięci” w ślimakach?
Naukowcy rozpoczęli swoje eksperymenty od „treningu” ślimaków. Ślimaki te otrzymały pięć łagodnych wstrząsów elektrycznych w ogony w odstępie 20 minut, a po dniu ponownie otrzymały pięć takich wstrząsów. Wstrząsy te spowodowały, że ślimaki wykazywały oczekiwany objaw odstawienia, aby się bronić – działanie mające na celu ochronę przed wszelkimi nadchodzącymi szkodami, głównie dlatego, że te wstrząsy zwiększały pobudliwość neuronów czuciowych w mózgu. Więc nawet jeśli ślimaki, które doznały wstrząsu, zostały opukane, wykazywały ten mimowolny odruch obronny, który trwał średnio 50 sekund. Nazywa się to „uczulaniem” lub rodzajem uczenia się. Dla porównania, ślimaki, które nie otrzymały wstrząsów, skurczyły się na krótki czas, około jednej sekundy, kiedy zostały opukiwane. Badacze wyekstrahowali RNA z układu nerwowego (komórek mózgowych) grupy „wytrenowanych ślimaków” (które otrzymały wstrząsy, a tym samym zostały uczulone) i wstrzyknęli je do grupy kontrolnej „niewytrenowanych ślimaków” – które nie otrzymały wstrząsów. Szkolenie zasadniczo odnosi się do „zdobywania doświadczenia”. Naukowcy pobrali komórki mózgowe wytresowanych ślimaków i wyhodowali je w laboratorium, które następnie wykorzystali do kąpieli niewytrenowanych neuronów niewytrenowanych ślimaków. RNA z wytresowanego ślimaka morskiego zostało użyte do stworzenia „engramu” – sztucznej pamięci – wewnątrz niewytrenowanego organizmu tego samego gatunku. Spowodowało to uczuloną reakcję trwającą średnio 40 sekund u niewytrenowanych ślimaków, a także w przypadku, gdy same otrzymały wstrząsy i zostały przeszkolone. Wyniki te sugerowały możliwy "przeniesienie pamięci" z organizmów niewytrenowanych do wytrenowanych i wskazują, że RNA można wykorzystać do modyfikacji pamięci w organizmie. Badanie to wyjaśnia naszą wiedzę o tym, jak zaangażowane są RNA w tworzenie i przechowywanie pamięci i mogą one być nie tylko „posłańcami”, jakimi je znamy.
Implikacje dla neuronauki
Kontynuując tę pracę, naukowcy chcieliby zidentyfikować dokładne RNA, które można wykorzystać do "transfer pamięci„. Praca ta otwiera również możliwość powtórzenia podobnych eksperymentów w innych organizmach, w tym na ludziach. Wielu specjalistów podchodzi do pracy ze sceptycyzmem i nie określa jej jako rzeczywistego „przekazu pamięci osobistej”. Badacze podkreślają, że ich wyniki mogły mieć znaczenie dla konkretnego typu pamięci, a nie ogólnie dla pamięci „spersonalizowanej”. Ludzki umysł jest nadal enigmatyczną zagadką dla neuronaukowców, ponieważ niewiele wiadomo, a próba lepszego zrozumienia jego działania jest bardzo trudna. Jeśli jednak badanie to wspiera nasze zrozumienie i działa również u ludzi, może to doprowadzić nas do „zmniejszenia bólu wywołanego smutnymi wspomnieniami”, a nawet przywrócenia lub przebudzenia wspomnień, co dla większości neuronaukowców wydaje się całkowicie naciągane. Może być najbardziej korzystny w chorobie Alzheimera lub zespole stresu pourazowego.
***
{Możesz przeczytać oryginalną pracę naukową, klikając link DOI podany poniżej na liście cytowanych źródeł}
Źródło (s)
Bédécarrats A 2018. RNA z wyszkolonej Aplysia może wywołać engram epigenetyczny do długotrwałego uczulenia u niewytrenowanej Aplysia. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
