Як ключовий білок підвищує пам’ять, навчання в мозку дорослих
Білок, який відіграє ключову роль у ранньому нервовому розвитку, також важливий для навчання та пам'яті в мозку дорослого.
Білок, який називається нетрин, зміцнює зв’язок між клітинами мозку.
Про це свідчать останні дослідження, проведені Монреальським неврологічним інститутом та лікарнею (The Neuro), навчально-дослідним інститутом університету Макгілла в Канаді.
Вчені вже знали, що нетрин необхідний для розвитку мозку ембріона та дитини, де він допомагає встановити зв'язок між клітинами мозку або нейронами.
Нещодавнє дослідження виявляє, що білок також зміцнює ті нервові зв’язки, або синапси, в гіпокампі мозку дорослого, області, яка бере участь у пам’яті та навчанні.
Журнал Звіти стільникових мереж нещодавно опублікував статтю про дослідження, яке команда провела на клітинах мозку щурів, що розвиваються, та дорослих.
"Це було таємницею, - коментує старший автор дослідження доктор Тімоті Е. Кеннеді, який керує науково-дослідною лабораторією в" Нейро ", - чому нейрони продовжуватимуть виробляти нетрин у мозку дорослого після того, як всі зв'язки були вже встановлені в дитинстві".
Молекулярний ключ для зміцнення синапсів
За словами доктора Кеннеді, вчені побачили, що нейрон виділяє нетрин, коли він стає активним. Білок зміцнює зв'язок із сусіднім нейроном, подаючи сигнал двом нейронам "зробити синапс сильнішим".
Недавнє дослідження прослідковує довгий шлях роботи, який розпочався майже 7 десятиліть тому, коли Дональд Хебб, професор психології з Університету Макгілла, запропонував свої ідеї щодо того, як мозок вчиться і створює спогади.
Що згодом набуло назви теорії Геббі, його ідеї мали на меті пояснити, як розвиваються нейронні схеми в результаті досвіду.
Хебб стверджував, що сила чи слабкість синаптичних зв’язків залежить від того, як часто вони використовуються: чим більше їх використовують, тим сильнішими та швидшими стають.
У своїй книзі 1949р Організація поведінки: нейропсихологічна теорія, він описав, як уявляв собі процес посилення синапсів. Коли один нейрон досить близький до іншого і продовжує його вистрілювати, «в одній або обох клітинах відбувається якийсь процес росту або метаболічні зміни».
"Ми говоримо, - пояснює доктор Кеннеді, - що цей новий молекулярний механізм, який ми відкрили 69 років потому, є центральним у цій теорії".
Синаптичні зміни лежать в основі пам’яті, навчання
Саме публікація в 1957 р. Новаторської статті Бренди Мілнер, яка закінчила докторську ступінь в The Neuro під керівництвом Хебба, ввів ідею про те, що гіпокамп мозку відіграє вирішальну роль у деяких типах пам'яті та навчання.
“Якщо звести його до однієї молекули, - продовжує доктор Кеннеді, - регульоване вивільнення нетрину має важливе значення для тих видів синаптичних змін, які лежать в основі змін у нейроні, які беруть участь у навчанні та пам’яті, і саме таким був Мілнер Говорячи про."
Він та його колеги також зауважили, що для зміцнення синапсів нетрин повинен бути випущений у "позаклітинний простір".
Це змусило їх задуматися, які додаткові можливості взаємодії з іншими нейронами це може надати.
Дослідження генів свідчать про залучення нетрину до захворювань, що руйнують мозкову тканину, включаючи бічний аміотрофічний склероз, хворобу Паркінсона та хворобу Альцгеймера. Однак вони не виявили жодних механізмів, що лежать в основі.
«Невідкрита раніше ціль»
Загалом, робота помітно покращує наше розуміння того, як мозок формує та зберігає спогади, зазначає команда.
Він також "пропонує нову, раніше не виявлену мішень для захворювань, які впливають на функцію пам'яті", - говорить провідний автор дослідження Стівен Глазго, науковий співробітник The Neuro.
Доктор Кеннеді припускає, що ідеальним способом збереження функції пам’яті є наявність препаратів, спрямованих на молекулярну активність в синапсах.
Недавні дослідження мозку дорослих виявили багато неактивних синаптичних зв'язків. З ними немає нічого поганого - вони просто "вимкнені, як лампочки", пояснює він.
Він припускає, що може існувати "резервуар синапсів, який можна використовувати для зміни міцності зв'язків між нейронами".
Якщо це виявиться так, він та його колеги вважають, що вони "знайшли молекулярний механізм, щоб увімкнути ці синапси".
З огляду на такі ідеї, зараз вони планують з’ясувати, що відбувається з нейронами, коли вони постачають або позбавляють їх нетрину.
"Ми визначили величезну ціль для наркотиків".
Доктор Тімоті Е. Кеннеді
