211service.com
Par pelēm un atmiņu
Smadzeņu bojātu peļu ārstēšana ar savienojumiem, kas ietekmē gēnu ekspresiju, atjauno to spēju atcerēties ilgtermiņa atmiņas, liecina šīs nedēļas pētījums. Daba . Peļu audzēšanai stimulējošā vidē ir tāds pats efekts. Rezultāti liecina, ka atmiņas, kad tās ir konsolidētas, var palikt pieejamas pat pēc ievērojama smadzeņu šūnu zuduma. Tie arī paver iespēju izstrādāt zāles, lai ārstētu atmiņas zudumu, kas saistīts ar tādiem stāvokļiem kā Alcheimera slimība un demence.
Vides bagātināšana: Peles, kas tika izmitinātas interesantā vidē — šajā gadījumā lielā būrī, kurā bija dažādu krāsu, formu un faktūru rotaļlietas un skriešanas ritenis, kas ļauj brīvprātīgi vingrot, — pēc smadzeņu bojājumiem varēja labāk atgūt ilgtermiņa atmiņas. Rezultāti varētu palīdzēt izstrādāt atmiņu uzlabojošas zāles cilvēkiem.
Iepriekšējie pētījumi bija devuši rezultātus, kas ir līdzīgi pētījuma atklājumam, ka vides bagātināšana var uzlabot mācīšanos. Tas nav nekas liels, saka līdzautors Li-Huei Tsai no MIT Pikovera mācīšanās un atmiņas institūta, bet ilgtermiņa atmiņas atjaunošanas ziņā mēs visi bijām apdullināti.
Tsai un viņas kolēģi veica pētījumu ar pelēm, kas ģenētiski pārveidotas, lai noteiktos apstākļos ekspresētu proteīnu, ko sauc par p25. Proteīns izraisa masīvu smadzeņu šūnu nāvi un ir saistīts ar neirodeģeneratīvām slimībām. Pētnieki var ieslēgt un izslēgt p25 ekspresiju, kontrolējot peļu uzturu, izraisot smadzeņu bojājumus pēc vēlēšanās. Bez īpašas diētas peles uzvedas kā parastas peles.
Lai pārbaudītu peļu atmiņu, Tsai un viņas kolēģi sāka ar nosacījumu, ka tās baidās no noteiktas vietas. Peles tika pārvietotas no būriem uz kameru, nodrošinot jaunu interesantu vidi, ko tās vēlas izpētīt, viņa skaidro. Bet šajā kamerā peles saņēma vieglu šoku uz kājām. Tas nesāp, saka Tsai, bet viņi to ienīst.
Šī baiļu kondicionēšana tiek kodēta smadzeņu hipokampā, pirms pēc trīs līdz četrām nedēļām tiek pārnesta uz garozu, kur tā kļūst par stabilu, ilgtermiņa atmiņu. Pēc tam, ja peles tiek atgrieztas kamerā, tās atceras slikto pieredzi un sastingst vietā, nevis pēta.
Pēc šīs atmiņas izveidošanas ģenētiski modificētajās pelēs Tsai un viņas kolēģi izraisīja smadzeņu bojājumus, ieslēdzot p25 gēnu. Kā gaidīts, peles zaudēja bailes no kameras, nespējot sasalt kā parastās peles pēc tādas pašas kondicionēšanas.
Bet smadzeņu bojātajām pelēm pievienojot savienojumu, ko sauc par histona deacetilāzes (HDAC) inhibitoru, tika iegūti ļoti atšķirīgi rezultāti. Histoni ir proteīni, kurus DNS virknes aptin, veidojot struktūru, ko sauc par hromatīnu. Veids, kādā hromatīns tiek savākts, ietekmē gēnu regulēšanu un ekspresiju. Peles, kurām tika ievadīts HDAC inhibitors, kas ļauj DNS atraisīties no histoniem, padarot DNS pieejamu transkripcijai, spēja atgūt ilgtermiņa atmiņas daudz labāk nekā neārstētas peles.
Šī uzlabotā atsaukšana notika arī tad, kad smadzeņu bojātās peles, kuras nebija ārstētas ar HDAC inhibitoru, tika ievietotas bagātinošā vidē. Pēc Tsai teiktā, peles parasti tiek turētas nelielā būrī, kur nav daudz vairāk par pārtiku un ūdeni. Viņa saka, ka viņu pārvietošana uz lielāku būru ar daudzām rotaļlietām, skriešanas riteni un citām pelēm, ar kurām mijiedarboties, ļauj viņiem būt daudz aktīvākiem gan fiziski, gan garīgi. Pelēm šajā stimulējošajā vidē bija daudz labāka sasalšanas uzvedība, parādot, ka tās spēja atgūt savas ilgtermiņa atmiņas.
Gan HDAC inhibitors, gan bagātinošā vide, iespējams, stimulē savienojumu veidošanos starp neironiem, kas pārveido smadzenes tā, lai padarītu ilgtermiņa atmiņas pieejamākas, saka Tsai. Viņa skaidro, ka jūs ne vienmēr redzat palielinātu neironu skaitu, bet jūs redzat dendrītu un sinapsu veidošanās pieaugumu. HDAC inhibitoru gadījumā var būt, ka hromatīna struktūras maiņa izraisa to, ka gēni, kas ietekmē šo sinaptisko augšanu, tiek izteiktāki.
Rezultāti ir ļoti iespaidīgi, saka Ya-Ping Tang , neirobiologs Čikāgas Universitātē. Viņš saka, ka tas parāda, kā epigenētika - izmainīta gēnu ekspresija, kas nav saistīta ar izmaiņām pašā DNS - ir iesaistīta mācībās un atmiņā.
Nav skaidrs, kāpēc smadzeņu bojājumu ierosināšana pelēm vispār neiznīcina ilgtermiņa atmiņas. Tsai saka, ka mūsu pētījums par to nevar runāt, taču tas parāda, ka pat ar šo ievērojamo neironu zudumu nepietiek, lai atbrīvotos no atmiņas.
Tangs saka, ka ir pāragri teikt, vai uz šī mehānisma balstītas zāles varētu izstrādāt, lai palīdzētu atjaunot atmiņas zudumu cilvēkiem. Tsai un viņas grupa tagad izmēģina citus HDAC inhibitorus pelēm, lai noskaidrotu, kuri no tiem darbojas vislabāk. Viņa saka, ka būs ļoti interesanti redzēt, vai HDAC inhibitori palīdzēs cilvēkiem. Tas patiešām sniedz cerību cilvēkiem ar neironu zudumu un demenci, ka varbūt kaut ko var darīt.