2017. szeptember 21. csütörtök
Máté, Mirella
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Fényérzékeny emléknyomok - 2012-03-29 21:27:22 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Fényérzékeny emléknyomok

Néha csak egy kép kell, egy hang vagy egy illat, és felidézzük életünk régmúlt kellemes vagy éppenséggel fájó emlékeit. Ennyi elég: egy pillanat, egyetlen nyomocska, és rögtön eszünkbe jut minden hozzá kapcsolódó érzés és gondolat, újra látjuk az esemény helyét, visszatérünk abba az időbe, amikor megtörtént. A kérdés csupán az, hogy ezek az emléknyomok, vagy ahogy a neurobiológusok nevezik engramok, csak az elméletben léteznek, vagy az agyban lévő valós idegsejt hálózatok?

Egy nemrégiben a Nature c. folyóiratban megjelent vizsgálatban a kutatók optogenetikai módszerek segítségével választ adtak a kérdésre. Emlékeinket az agyban sajátos neuronok raktározzák, és ezek egyszerűen aktiválhatóak és előhívhatóak mindössze néhány ritka, de igen specifikus sejt ingerlésével. A vizsgálatot Susumu Tonegawa, a Massachusetts-i Technológiai Intézet (MIT) Biológia és Idegtudományok professzora (Picower) és kutatócsoportja végezte, valamint részt vettek a Stanfordi Egyetem és a MIT Picower Tanulási és Memória Intézet tudósai is.

Ki ne ismerné a 17. századi francia filozófus René Descartes mondatát: „Gondolkodom, tehát vagyok!” Ő nem hitt abban, hogy az elmét természettudományos alapokon lehet vizsgálni, azonban tévedett. Ugyanis jelen tanulmányban a kutatók bebizonyították, hogy a viselkedés alapja a magas szintű kogníció, és az elme, valamint az emlékek felidézése fizikai változásokon alapszik.

Igazából ezt már Wilder Penfield, kanadai idegsebész véletlenül megfigyelte az 1900-as évek elején. Ő epilepsziás betegeket kezelt úgy, hogy eltávolította az agynak azon részeit, amelyek a görcsöket okozzák. Ahhoz, hogy csak a problémás idegsejteket pusztítsa el, fontos volt, hogy az agyat apró elektromos impulzusokkal ingerelje, és betegek helyi érzéstelenítés mellett ébren legyenek a műtét közben, hogy beszámolhassanak tapasztalataikról. Érdekes módon Penfield azt tapasztalta, hogy hippokampusz néhány idegsejtjének stimulálásával a betegek egészen komplex eseményekre emlékeztek vissza. Később több ezirányú vizsgálat látott napvilágot, de még senkinek nem sikerült egyértelműen bebizonyítani, hogy az agy bizonyos régiójának specifikus reaktiválása elégséges az emlékek felidézéséhez, és ezáltal kiváltott viselkedési válasz megjelenéséhez.

Az optogenetika módszerének köszönhetően nagyjából hét éve lehetséges fény segítségével stimulálni olyan genetikailag módosított neuronokat, amelyek fényérzékeny proteineket termelnek.

A kísérletet egerekkel végezték. Azok a specifikus idegsejtek, amelyek a memóriát tárolják,  jelölhetőek a tanulás során, majd lehetséges ezek későbbi azonosítása és manipulálása, sőt, ezek ablációja vagy inaktivációja csökkent memória kifejeződést eredményezhet. Ez arra utal, hogy szükségesek a emlékezés folyamataiban. De lehet-e kiváltani viselkedési válaszokat, ha direkt reaktiváljuk azokat az idegsejteket, amelyek aktívak voltak a tanulás során?

Első lépésként, a kutatók megfigyelték, hogy az egerek agyának mely régiói aktiválódtak akkor, amikor egy számukra új környezetetben enyhe elektromos sokkal megtanították őket arra, hogy féljenek a ketrec bizonyos részeitől. Azt találták, hogy a félelem kondícionálása során a hippokampusz dentate gyrus részének idegsejtjei voltak aktívak. Ezeket a neuronokat egy fényérzékeny fehérjével, a csatornarodopszin-2-vel (ChR2) jelölték, majd ezután apró optikai szálak segítségével fényt juttattak az idegsejtekhez. Így állapították meg, hogy a fény-aktivált fehérje csak azokban a neuronokban expresszálódot, amelyek részt vettek a tapasztalati tanulásban, így nagyon egyértelműen jelezni tudták a speciális memória engramok fizikai neuronhálózatát egy konkrét tapasztalatra.

Később, egy teljesen más környezetben, ahol nyoma sem volt elektromos sokknak, csupán fény hatására a neuronok bekapcsolták a félelemmemóriát, és az egerek gyorsan védekező állásba helyezkedtek és mozdulatlanul meglapultak – ez arra utal, hogy az állatok valóban felidézték a kellemetlen emlékeket. Ez a reakció nem volt kimutatható nem-félelem-kondicionált egereknél, akik hasonló agyi régiói sárga fluoreszcens fehérjét, vagy ugyanúgy ChR2-t termeltek. Az eredmények tehát azt mutatják, hogy az emlékek tényleg nagyon specifikus agyi sejtekben találhatóak, és egyszerűen a sejtek fizikai ingerlésével (jelen esetben fénnyel) visszahívhatóak.

Charles Stevens, a Salk Intézet Molekuláris Neurobiológia Laboratóriumának professzora, aki nem vett részt a vizsgálatban elmondta, hogy „jelen tanulmány minden bizonnyal mérföldkő annak demonstrálására, hogy azoknak az idegsejteknek a rektiválása, amelyek aktívak a tanulás során, képes reprodukálni a tanult viselkedést.
A módszer alkalmazható a neurodegenratív és neuropszichiátriai betegségek tanulmányozására. Minél több ismeretet szerzünk az agyunk darabkáiról, annál felkészültebb és pontosabb választ tudunk majd adni arra a kérdésre, hogy mi történik akkor, ha az agyunk bizonyos részeinek működése megszűnik.

MedicalXpress, 2012. március 23.

Dimény Orsolya

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 6, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés