Новае даследаванне паказвае, што можна перадаваць памяць паміж арганізмамі шляхам перадачы РНК з трэніраванага арганізма ў нетрэніраваны
РНК або рыбануклеінавая кіслата - гэта клеткавы "пасланнік", які кадуе вавёркі і перадае інструкцыі ДНК у іншыя часткі клеткі. Было паказана, што яны ўдзельнічаюць у доўгатэрміновай перспектыве памяць у слімакоў, мышэй і г.д. Яны таксама ўплываюць на хімічныя пазнакі ДНК і такім чынам кантраляваць уключэнне і выключэнне гена. Гэтыя РНК выконваюць мноства функцый, уключаючы рэгуляцыю розных працэсаў у клетцы, якія маюць вырашальнае значэнне для развіцця і пры захворваннях.
РНК трымаюць ключ
У неўралогіі дакладна ўстаноўлена, што доўгатэрміновая памяць захоўваецца ўнутры сувязяў паміж клеткі мозгу (злучэнні называюцца сінапсамі), і кожны нейрон у нашым мозгу мае мноства сінапсаў. У даследаванні, апублікаваным у eNeuroДаследчыкі мяркуюць, што захоўванне памяці можа ўключаць змены ў экспрэсіі генаў, выкліканыя некадзіруючымі рыбануклеінавымі кіслотамі (РНК), і памяць можа захоўвацца ў ядры нейронаў, а гэтыя РНК утрымліваюць ключ. Даследчыкі сцвярджаюць, што яны «перадалі памяць» паміж дзвюма марскімі слімакамі, адна з якіх была навучаным арганізмам, а другая — нетрэніраваным, выкарыстоўваючы сілу такіх РНК. Гэты прарыў пад кіраўніцтвам Дэвіда Гланзмана з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Лос-Анджэлесе можа даць нам больш інфармацыі аб тым, дзе знаходзіцца памяць захоўваецца і што ляжыць у аснове гэтага. Марскі слімак (Aplysia californica) быў спецыяльна абраны для даследавання, паколькі ён лічыцца бліскучай мадэллю для аналізу памяці і мозгу. Акрамя таго, даступна шмат інфармацыі пра самую спрошчаную форму "навучання", якую ажыццяўляе гэты арганізм, г.зн. стварэнне доўгатэрміновых успамінаў. Гэтыя слімакі даўжынёй пяць цаляў маюць вялікія нейроны, з якімі адносна лёгка працаваць. І большасць працэсаў у клетках і малекулах паміж марскімі слімакамі і людзьмі падобныя. Цікава адзначыць, што слімакі маюць толькі каля 20000 100 нейронаў у параўнанні з больш чым XNUMX мільярдамі ў людзей!
«Перадача памяці» у слімакоў?
Даследчыкі пачалі свае эксперыменты з таго, што спачатку «навучылі» слімакоў. Гэтыя слімакі атрымалі пяць лёгкіх удараў электрычным токам у хвасты праз 20-хвілінны інтэрвал, а затым праз дзень яны зноў атрымалі пяць такіх удараў. Гэтыя штуршкі выклікалі ў слімакоў чаканы сімптом адмены, каб абараніць сябе - дзеянне па абароне ад любой непасрэднай шкоды, галоўным чынам таму, што гэтыя ўзрушэнні павышалі ўзбудлівасць сэнсарных нейронаў у мозгу. Такім чынам, нават калі слімакоў, якія атрымалі ўдары, стукнулі, яны выяўлялі гэты міжвольны ахоўны рэфлекс, які доўжыўся ў сярэднім 50 секунд. Гэта называецца «сенсібілізацыяй» або свайго роду навучаннем. Для параўнання, слімакі, якія не падвергліся ўдару, скарачаюцца на кароткі час прыкладна на адну секунду, калі іх стукнулі. Даследчыкі здабылі РНК з нервовай сістэмы (клетак галаўнога мозгу) групы «дрэсіраваных слімакоў» (якія падвергліся шоку і, такім чынам, былі сенсібілізаваныя) і ўвялі іх у кантрольную групу «недрэсіраваных слімакоў», якія не атрымлівалі шокаў. Навучанне ў асноўным адносіцца да «набыцця вопыту». Даследчыкі ўзялі клеткі мозгу дрэсіраваных слімакоў і вырошчвалі іх у лабараторыі, якія затым выкарыстоўвалі для купання непадрыхтаваных нейронаў непадрыхтаваных слімакоў. РНК ад дрэсіраванай марской слімакі была выкарыстаная для стварэння «энграмы» - штучнай памяці - у непадрыхтаваным арганізме таго ж віду. Гэта стварала адчувальную рэакцыю, якая доўжылася ў сярэднім 40 секунд у непадрыхтаваных слімакоў, а таксама калі б яны самі атрымлівалі ўдары і былі навучаны. Гэтыя вынікі сведчаць аб магчымым «пераносе памяці» ад непадрыхтаваных арганізмаў да навучаных і паказваюць, што РНК могуць быць выкарыстаны для мадыфікацыі памяці ў арганізме. Гэта даследаванне асвятляе наша разуменне таго, наколькі РНК ўдзельнічаюць у фарміраванні і захоўванні памяці, і яны могуць быць не проста «пасланцамі», якімі мы іх ведаем.
Наступствы для неўралогіі
Каб працягнуць гэтую працу, даследчыкі хацелі б вызначыць дакладныя РНК, якія можна выкарыстоўваць для "перадача памяці'. Гэтая праца таксама адкрывае магчымасць паўтарыць падобныя эксперыменты на іншых арганізмах, уключаючы чалавека. Праца многімі спецыялістамі ставіцца скептычна і не называецца фактычнай «пераносам асабістай памяці». Даследчыкі падкрэсліваюць, што іх вынікі маглі мець дачыненне да пэўнага тыпу памяці, а не да «персаналізаванай» памяці ў цэлым. Чалавечы розум па-ранейшаму застаецца загадкавай загадкай для неўралогіі, паколькі вельмі мала вядома і вельмі складана паспрабаваць зразумець, як ён працуе. Аднак, калі гэта даследаванне пацвярджае наша разуменне, а таксама працуе на людзях, гэта можа прывесці нас да, магчыма, «памяншэння болю ад сумных успамінаў» або нават да аднаўлення або абуджання ўспамінаў, што для большасці неўролагаў гучыць цалкам надумана. Гэта можа быць найбольш карысным пры хваробы Альцгеймера або посттраўматычным стрэсавым засмучэнні.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
Bédécarrats A 2018. РНК з навучанай аплізіі можа выклікаць эпігенетычную энграму для доўгатэрміновай сенсібілізацыі ў ненавучанай аплізіі. ЭНЕЎРА.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
