iPon Hírek

Így születnek az emlékek az agyban

Dátum | 2014. 01. 27.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A New York-i Yeshiva Egyetem kutatói fejlett képalkotó eljárások révén betekintést nyertek abba, hogyan állít elő emlékeket az agy. A memória működésének molekuláris alapjait olyan, külön erre a célra módosított egereken vizsgálták, amelyek agyában a folyamatban érintett molekulák fluoreszcens címkékkel lettek ellátva. Ennek köszönhetően a kutatók valós időben követhették a molekulák mozgását az egerek élő neuronjaiban. Az emlékek előállításának folyamatát meglehetősen nehéz vizsgálni, mivel az idegsejtek rendkívül érzékenyek a külső behatásokra, és bármilyen apróság zavart okozhat működésükben. Az régóta sejthető volt, hogy a béta-aktin nevű protein fontos szerepet játszik az események során, így az amerikai szakértők fluoreszcens címkékkel látták el mindazon mRNS-eket, amelyek a fehérjét kódoló génről íródtak át. Ahogy Robert Singer vezető kutató elmondta, ilyen módon mesterséges gének vagy más, a folyamatot megzavarni képes külső beavatkozások nélkül tudták tanulmányozni az emlékképzés molekuláris alapjait. Az apró módosítás a jelek szerint egyáltalán nem befolyásolta a folyamat működését, a kísérletben használt egerek viselkedése változatlan maradt, és szaporodóképességük is megőrződött. A vizsgálatok során az egerek hippokampuszának neuronjait stimulálták, és megfigyelték, ahogy a béta-aktin fluoreszkáló mRNS-ei felépülnek a neuronok sejtmagjában, majd megkezdik útjukat a sejt nyúlványain, a dendriteken keresztül a fehérjeszintézis helyszínére. (Ez a folyamat látható a mellékelt felvételen is.)
A neuronok szinapszisok révén kapcsolódnak egymáshoz, és korábbi kutatások már kiderítették, hogy szinaptikus kapcsolat erősségét jelentősen befolyásolja a kapcsolódási területen levő dendritikus tüskék alakja. Ismételt stimuláció hatására ezek az aprócska „ujjak” úgy módosítják formájukat, hogy még erősebb legyen a kapcsolat a két sejt között. A mostani kísérletek során sikerült igazolni, hogy a béta-aktin kulcsszerepet játszik ezen strukturális változásokban, és ezzel az emlékképzés folyamatában is, hiszen az emlékekről régóta úgy vélik a szakértők, hogy hosszú ideig fennálló, stabil szinaptikus kapcsolatok formájában kódolódnak. A vizsgálatok során egy érdekes szabályozó mechanizmust is felfedeztek a kutatók, amely révén a neuron azt kontrollálja, hogy a jelentős kiterjedésű sejtben pontosan azon a helyen termelődjön a béta-aktin, ahol szükség van rá. Kiderült, hogy a sejtmagban keletkező béta-aktin mRNS-ek a citoplazmába lépve apró membrándarabokba csomagolódnak, vagyis hozzáférhetetlenné válnak a fehérjeszintézis folyamatai számára. Megfelelő stimuláció hatására aztán ezek a vezikulák szétesnek, és az mRNS-ek képessé válnak feladatuk ellátására. A szabályozó rendszer azonban ezzel nem fejezi be működését: miután az mRNS pár percet béta-aktin szintézisével töltött, újra becsomagolódik, és hozzáférhetetlenné válik. A neuronok tehát összetett regulációs mechanizmusokkal biztosítják, hogy a béta-aktinból pontosan annyi termelődjön a sejt egyes pontjain, amennyire éppen szükség van. Ez a fajta szelektíven aktiválható fehérjeszintézis pedig pontosan megfelel annak, ahogy a szakértők az emlékképzés folyamatát elképzelték. Folyamatos stimuláció esetén az mRNS folyamatosan hozzáférhető, ha viszont megszűnik a stimulus, gyorsan leáll a fehérjeszintézis.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!