Neurotransmiter dopamín je dôležitý pomocník pri vytváraní dlhodobých spomienok, pretože prispieva k zvýšeniu produkcie proteínov prostredníctvom jedinečnej signálnej dráhy.
Nové poznatky v budúcnosti poslúžia pri riešení napríklad Alzheimerovej choroby. Zdroj: iStock. Autor: Jitendra Jadhav
Dopamín sa často označuje za neurotransmiter dobrej nálady, či už ide o uspokojenie z chutného jedla, radosť z úspechu, alebo o snahu dosiahnuť cieľ. Dopamín je kľúčový pri schopnosti zažiť potešenie, udržať si motiváciu a cítiť odmenu. Ako informoval magazín eLife, dopamín je životne dôležitý aj pri učení sa a formovaní trvalých spomienok.
Bielkoviny ako dôležité palivo
Keď sa naučíte niečo nové, synapsie zodpovedné za ukladanie informácií sa stanú silnejšími v procese známom ako dlhodobá potenciácia (LTP), ktorý sa spolieha na zvýšenú produkciu bielkovín. To má za následok, že pamäť je stabilnejšia a ľahšie ukladá informácie.
Predchádzajúci výskum vrátane práce výskumnej skupiny vedenej Olem Paulsenom ukázal, že dopamín je rozhodujúci pre LTP. Môže regulovať syntézu bielkovín v neurónoch v hipokampe, čo je oblasť mozgu dôležitá pre pamäť. Ole Paulsen a jeho kolegovia z Cambridgeskej univerzity vrátane Tanje Fuchsbergerovej teraz pre eLife uviedli, že identifikovali jedinečnú signálnu dráhu, ktorou dopamín spúšťa syntézu proteínov potrebnú na vytvorenie dlhodobých spomienok.
Najprv v laboratóriu molekulárnej biológie použili techniku označovania na detekciu novosyntetizovaných proteínov v plátkoch hipokampu myši. To odhalilo, že keď bol prítomný dopamín, produkcia proteínov sa významne zvýšila v neurónoch CA1 dôležitých pri tvorbe pamäti.
Aktivita synapsií medzi neurónmi. Zdroj: iStock.com/Cinefootage Visuals
Pomoc pri depresii či Alzheimerovej chorobe
Ďalšie experimenty ukázali, že dopamín môže transformovať dlhodobú depresiu, pri ktorej prebieha proces zvyčajne oslabujúci synapsie blokáciou syntézy bielkovín. Podaním dopamínu sa oslabené synaptické spojenia na LTP môžu opäť posilniť. Keď sa dopamín aplikoval počas neurónovej stimulácie, synapsie si svoju silu nielen udržali, ale ešte aj zosilneli, čo naznačuje, že aktivácia neurónov prispieva k zvýšeniu syntézy bielkovín indukovanému dopamínom.
Vedci zistili, že toto posilnenie synaptických spojení bolo sprostredkované dvoma dopamínovými receptormi (D1 a D5), ktoré spúšťajú kaskádu signálov vnútri neurónov. To zahŕňa aktiváciu enzýmov známych ako adenylátcyklázy, ktoré simulujú dve ďalšie signálne molekuly (cAMP a PKA), čo v konečnom dôsledku vedie k zvýšeniu produkcie bielkovín.
Tieto zistenia ponúkajú nový pohľad na to, ako dopamín ovplyvňuje nielen našu motiváciu a náladu, ale aj našu schopnosť učiť sa a pamätať si. Ukazujú, ktoré signálne dráhy a molekuly umožňujú dopamínu indukovať syntézu proteínov potrebnú pre dlhodobú pamäť.
To otvára vzrušujúce možnosti zamerania sa na dopamínové dráhy v terapiách určených na zlepšenie pamäti a učenia, najmä pri stavoch, ako je Alzheimerova choroba, kde je tvorba pamäti narušená. Modulácia účinku dopamínu by mohla pomôcť posilniť pamäť u jedincov s kognitívnym poklesom.
Zdroj: Elifesciences.org
(LDS)
