Pomaganje svojoj majci da pravi palačinke kada ste imali tri godine…vozili ste bicikl bez točkova za treniranje…tvoj prvi romantični poljubac: Kako da sačuvamo živopisna sećanja na davne događaje? Kao što je opisano u radu objavljenom u Neuronu, istraživači sa Medicinskog fakulteta Albert Ajnštajn pronašli su objašnjenje.
„Sposobnost da se saznaju nove informacije i pohranjuju na duge periode jedna je od najznačajnijih karakteristika mozga“, rekao je dr Robert H. Singer, ko-korespondentni autor rada. „Napravili smo zapanjujuće otkriće kod miševa u vezi sa molekularnom osnovom za stvaranje tih dugoročnih sećanja. Dr Singer je profesor ćelijske biologije i na Odeljenju za neuronauku Dominick P. Purpura, predsedavajući emeritus za anatomiju i strukturnu biologiju, i direktor programa za biologiju RNK na Ajnštajnu.
Neki aspekti ćelijske osnove pamćenja su već bili poznati. Izrađuju ih neuroni (nervne ćelije) i skladište se u regionu mozga koji se zove hipokampus. Nastaju kada ponovljena neuronska stimulacija ojača sinapse – veze između nervnih ćelija. Proteini su potrebni za stabilizaciju dugotrajnih sinaptičkih veza potrebnih za dugoročna sećanja. Nacrti za te proteine su molekuli RNK (mRNK) koji se, zauzvrat, transkribuju (kopiraju) iz gena povezanih sa memorijom.
„Paradoks je u tome što je potrebno mnogo vremena—nekoliko sati—da bi se formirala trajna memorija, a ipak mRNA i proteini povezani sa stvaranjem proteina nestaju za manje od sat vremena“, rekao je dr Sulanja Das, prvi i ko- dopisni autor rada i istraživač docent biologije ćelije na Ajnštajnu. „Kako bi to moglo biti?“
Da bi odgovorio na to pitanje, istraživački tim je razvio model miša u kojem su fluorescentno označili sve molekule mRNK koji potiču iz Arc-a, gena koji je kritično važan za pretvaranje naših aktivnosti i drugih iskustava u dugoročna sećanja. Istraživači su stimulisali sinapse u neuronima iz hipokampusa miša, a zatim su – koristeći tehnike snimanja visoke rezolucije koje su razvili – posmatrali rezultate u pojedinačnim nervnim ćelijama u realnom vremenu.
Na njihovo iznenađenje, primetili su da je jedan stimulans neurona pokrenuo brojne cikluse u kojima je Arc gen koji kodira memoriju proizvodio mRNA molekule koji su zatim prevedeni u proteine luka koji jačaju sinapse.
„Videli smo da se neki od proteinskih molekula napravljenih od tog početnog sinaptičkog stimulusa vraćaju u Arc i ponovo ga aktiviraju, pokrećući još jedan ciklus formiranja mRNK i proizvodnje proteina praćenog nekoliko drugih“, rekao je dr Singer.
„Sa svakim ciklusom, videli smo sve više i više proteina koji se akumulira da bi formirao ‘vruće tačke’ u sinapsi, gde se sećanja cementiraju na svoje mesto. Otkrili smo ranije nepoznatu petlju povratne sprege koja je objašnjavala kako kratkovečne mRNK i proteini mogu stvaraju dugovečna sećanja“, rekao je dr Das.
Razmislite o tome šta je uključeno u pamćenje pesme, predložio je dr Singer: „Da biste napravili trajnu memoriju, potrebno je da pesmu čitate više puta i svako čitanje se može smatrati povremenim stimulusom koji sinapsi dodaje protein za izgradnju pamćenja.“
Dr Das je primetio da je pogrešna ekspresija gena Arc umešana u poteškoće sa pamćenjem kod ljudi i da je povezana sa neurološkim poremećajima, uključujući poremećaj autističnog spektra i Alchajmerovu bolest. „Ono što saznajemo o Arcovom odgovoru na stimulaciju nervnih ćelija može pružiti uvid u uzroke ovih zdravstvenih problema“, primetila je ona.
