kozmos.hr
Znanost

Nova optička tehnologija mogla bi se koristiti za brisanje pamćenja

objavljeno

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.

Utjecaj svjetlosti na sinapse u mišjem mozgu tijekom spavanja (foto: Kyotou/Akihiro Goto)

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

t.me/kozmoshr

Izvori:

Akihiro Goto et al., „Stepwise synaptic plasticity events drive the early phase of memory consolidation,“ Science 374 (2021): 857-863.

Anonymus (12. studenoga 2021.), „Life is but a dream,“ eurekalert.org (pristup 24. studenoga 2021.)

Ja sam Filip Šimunjak, student sam završne godine studija ranonovovjekovnog povijesti na Filozofskom fakultetu u Zagrebu. U slobodno vrijeme volim čitati i pisati. Svemir, astronomija i astrofizika fasciniraju me od mladosti.