Opazovanje oblikovanja spominov v živo
Nevroznanstveniki so prvič opazovali, kako molekule, ki oblikujejo spomine, potujejo po možganih žive živali. Sijajni dosežek omogoča vpogled v proces nastajanja spominov.
Preden se spomina lahko spomnimo, oziroma ga rekonstruiramo, mora biti kodiran in shranjen v možganih. To je zapleten in dinamičen proces, pri katerem gre za preoblikovanje molekularnih struktur, ki spreminjajo sinaptične prenose med nevroni. A opazovanje teh procesov v živo ni tako lahko.
Nevroni so izredno občutljivi na kakršnekoli motnje, zato jih je pri tvorbi spominov v celicah živih možganov, tudi zelo težko opazovati. Za dosego tega cilja, vpogled v delo nevronov brez škode zanje, so raziskovalci Medicinskega kolidža Alberta Einsteina Univerze Yeshiva v ZDA izdelali model miši, v katerem so fluorescentno označili vse molekule informacijske RNA (mRNA), ki so nosilke informacij za beta aktin proteine (proteini, ki sodelujejo pri gradnji celic in vzdrževanju njihove integritete).
Foto: io9.com
Beta aktin proteini so osnovni gradbeni proteini, ki so v veliki količini prisotni v možganskih nevronih, in veljajo za ključne pri oblikovanju spominov. mRNA je velika skupina RNA molekul, ki kopirajo genetsko informacijo DNK in jo prevajajo v proteine, ki omogočajo življenje.
Da bi lahko naredili ta neverjetni posnetek, so raziskovalci stimulirali nevrone v hipokampusu miši (tam nastajajo in so shranjeni vsi spomini). Opazovali so, kako se fluorescentno sijoče beta aktin mRNA molekule tvorijo v jedru nevrona in potujejo po dendritih (razvejanih projekcijah nevronov).
Med opazovanjem so znanstveniki ugotovili, da so mRNA in nevroni razvili doslej neznano genialno strategijo nadzora nad delom proteinov, ki tvorijo spomine. Gre za nov proces, ki so ga poimenovali »maskiranje in demaskiranje«. Ta proces omogoča sintezo točno določene količine beta aktin proteinov v točno določenem času in na točno določenem mestu.
»Ugotovitev, da nevroni selektivno aktivirajo sintezo proteinov in jo potem izključijo, se popolnoma ujema z našo domnevo o tem, kako nastajajo spomini,« je povedal glavni raziskovalec Robert Singer. »Pogosta stimulacija nevronov daje na voljo mRNA v pogostih, nadzorovanih eksplozijah, kar omogoča, da se beta aktin nakopiči natančno tam, kjer je treba okrepiti sinapso.«
»Rad bi poudaril, da smo uspeli izdelati to miš brez uporabe umetnega gena ali kakršnihkoli drugih intervencij, ki bi lahko pokvarile nevrone in postavile naša odkritja pod vprašaj,« je še povedal Singer.
Tamara Vodopivec
Viri: Io9 (VIDEO)
