Nová štúdia odhaľuje tajomstvá toho, ako sa vytvárajú a zanikajú spomienky. Kľúčom môže byť podľa Rechaviho signálna molekula nazývaná diacylglycerol.
Háďatko obyčajné (Caenorhabditis elegans). Zdroj: iStockphoto.com
Hlístovce, ktoré si mnohí z nás predstavia ako dlhé nepríjemné červíky, majú krátku pamäť a nové informácie zabudnú do dvoch až troch hodín po tom, ako sa ich naučili. Zdanlivo môžu pripomínať aj „schopnosti“ niektorých ľudí. Keď však položíte červíky na ľad, ich pamäť sa čarovne aktivuje a funguje, dokým sa nevrátia do izbovej teploty.
Nová štúdia odhaľuje tajomstvá toho, ako sa vytvárajú a zanikajú spomienky. Tiež vyvoláva otázku, prečo sa pamäť mení na základe rôznych podmienok prostredia.
Schlaď sa, aby si nezabudol
Výskum viedol genetik Oded Rechavi z Telavivskej univerzity v Izraeli. Vedci si vybrali často využívaný laboratórny model háďatko obyčajné (Caenorhabditis elegans), ktoré má iba 302 neurónov. Človek oproti tomu disponuje neskutočným množstvom 86 miliárd neurónov.
V porovnaní s ľuďmi sa však háďatka nemôžete len tak opýtať, či si niečo pamätá. Odborníci ich preto vycvičili, aby neznášali vôňu, s ktorou by za bežných okolností nemali problém. Stimul v podobe vône spojili s krátkym obdobím hladovania, čo v nich vyvolalo negatívny zážitok. Dve hodiny po tom, ako sa to naučili a reagovali na vôňu averzívne, túto asociáciu zabudli.
Vedci pokusmi na ľade a ochladzovaním zistili, že háďatká si zapamätali spomienky súvisiace s vôňou, keď boli schladené najmenej na 16 hodín. Len čo sa však tvory stiahli z ľadu, vyzeralo to, akoby sa ich pamäťové hodiny reštartovali, a po troch hodinách zabudli, že by sa im vôňa nemala páčiť.
Caenorhabditis elegans. Zdroj: Heiti Paves/Science Photo Library/Nature
Zázračné lítium
Odborníci rôznymi metódami skúšali, ako by mohli ovplyvniť pamäť háďatiek. Keď boli červy cez noc pred tréningom zachladené, ako zvyčajne rýchlo zabudli na vôňu. No tie, ktoré dostali lítium a potom ich dali na ľad, si uchovali svoje spomienky s jednou veľkou zmenou. Na rozdiel od schladených háďatiek, ktorým sa spomienky po troch hodinách pri izbovej teplote vyparili, fungovalo lítium ako zázračná medicína. Pamäť červíkov zrazu fungovala aj pri izbovej teplote.
Kľúčom k týmto reakciám môže byť podľa odborníkov signálna molekula nazývaná diacylglycerol. Pri Caenorhabditis elegans reguluje bunkové procesy súvisiace s pamäťou a učením a je nevyhnutná pre učenie späté s vôňou. Tím nazval diacylglycerolový okruh prepínač zabudnutia, pretože sa podieľa na oddialení straty pamäti.
Spojenie medzi nízkymi hladinami diacylglycerolu a lítiom dávajú zmysel. Lítium je totižto známe tým, že inhibuje enzým, ktorý tvorí prekurzor diacylglycerolu. „To sa považuje za základ účinku lítia, ktoré sa používa v niektorých prípadoch ako liečba u ľudí s bipolárnou poruchou. Rovnako sa zvykne predpisovať na liečbu v prípadoch agresívneho správania alebo pri sebapoškodzovaní.”
Lítium pôsobí na centrálny nervový systém človeka (mozog a miechu). Lekári presne nevedia, ako pôsobí lítium na stabilizáciu nálady človeka, ale predpokladá sa, že pomáha posilňovať spojenia nervových buniek v oblastiach mozgu, ktoré sa podieľajú na regulácii nálady, myslenia a správania.
Lítium sa používa na liečbu a predchádzanie vzniku:
- mánie a hypománie,
- opakujúcich sa afektívnych porúch,
- opakujúcej sa bipolárnej depresie.
Membrána a jej vplyv
Vedci tiež zistili, že pamäť súvisí s rigiditou bunkovej membrány, ktorá sa v chlade zvyšuje. Dva kmene, ktoré majú nezvyčajne neohybné a tuhé membrány, zabúdajú podľa experimentov pomalšie, dokonca aj pri izbovej teplote.
Rechaviho laboratórium v súčasnosti skúma, či sa podobné pamäťové javy vyskytujú tiež v prípade iných organizmov, ktoré prežívajú v nízkych teplotách, ako sú napríklad malé zvieratká pomalky a určité druhy korytnačiek.
Zdroj: Nature, Zdravotéka
(JM)
