Koristeći novu optičku tehnologiju tim znanstvenika uspio je pobrisati dio pamćenja kod miša. No, što je još važnije, ista tehnologija mogla bi se koristiti i za liječenje bolesti poput shizofrenije ili Alzheimera.
Spavati kao… miš
Kada vam na stol dođe važan dokument prirodna reakcija je pohraniti ga na sigurno. Ista stvar se događa i s našim sjećanjima: prvo se pojavljuju u jednom dijelu mozga, a zatim prelaze u drugi za dugotrajno pohranjivanje u procesu poznatom kao konsolidacija memorije.
Novo istraživanje Akihiro Gotoa sa Sveučilišta Kyoto koristilo je mozak miša kako bi demonstrirao novi neuro-optički sustav za manipulaciju sjećanjima. Tehnika ometa živčanu aktivnost – poznatu kao long-term potentiation ili LTP – koja bi inače konsolidirala pamćenje tijekom spavanja.
LTP jača sinapse kroz neuralnu aktivnost i ključan je za formiranje pamćenja. Kada i gdje nastaju sjećanja u mozgu može se odrediti ispitivanjem kada i koje stanice prolaze kroz LTP. Lijekovi mogu poremetiti LTP, ali imaju opći učinak i nisu dobri u ciljanju određenih regija mozga u određenim vremenskim točkama u konsolidaciji pamćenja.
Goto je za slikovito objašnjavanje ovoga fenomena upotrijebio hollywoodski primjer: „U Ljudima u crnom agenti brišu uspomene laganim bljeskom. Mi smo napravili nešto slično“, pojasnio je. Njegov tim koristi svjetlo za deaktivaciju proteina neophodnih za LTP.
Ljudi u bijelim kutama
Zamjenjujući crna odijela bijelim laboratorijskim kutama i zaštitnim naočalama, tim znanstvenika osvjetljava mozak miša kako bi inhibirao kofilin, protein neophodan za funkcioniranje sinapse.
U početku se u mozak ubrizgava adeno-povezan virus ili AAV, koji se obično koristi za isporuku gena, koji zatim eksprimira spojeni protein napravljen od kofilina i fluorescentne SuperNove. Kada su izloženi svjetlu, ovi proteini oslobađaju reaktivni kisik koji deaktivira obližnje spojeve poput kofilina.
Značajna je pojava LTP-a u hipokampusu, gdje se najprije pohranjuju sjećanja. Kada se ovo područje mozga ozrači – jednom nakon što miš nauči zadatak, a zatim ponovno tijekom spavanja nakon učenja – pamćenje se gubi.
„Bilo je iznenađujuće da je uklanjanje lokalnog LTP-a ciljanim osvjetljenjem jasno izbrisalo pamćenje“, komentira Goto.
Tim vjeruje da ova nova tehnologija pruža metodu za izolaciju formiranja memorije vremenski i prostorno u mozgu na staničnoj razini.
Sinaptičke abnormalnosti povezane s LTP-om uključene su u poremećaje pamćenja i učenja kao što je Alzheimerova bolest i također psihijatrijske bolesti poput shizofrenije. Hayashi zaključuje: “Očekujemo da će naša metoda dovesti do niza tretmana za mentalne poremećaje.“
Korištenjem matičnih stanica znanstvenici stvorili mini mozak s “očima”
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Anonymus (12. studenoga 2021.), „Life is but a dream,“ eurekalert.org (pristup 24. studenoga 2021.)
