Νέα μελέτη δείχνει ότι μπορεί να είναι δυνατή η μεταφορά μνήμης μεταξύ των οργανισμών με μεταφορά RNA από έναν εκπαιδευμένο οργανισμό σε έναν μη εκπαιδευμένο
RNA ή ριβονουκλεϊκό οξύ είναι ο κυτταρικός «αγγελιοφόρος» που κωδικοποιεί τις πρωτεΐνες και μεταφέρει τις οδηγίες του DNA σε άλλα μέρη του κυττάρου. Έχει αποδειχθεί ότι εμπλέκονται μακροπρόθεσμα μνήμη σε σαλιγκάρια, ποντίκια κ.λπ. Επιδρούν επίσης χημικές ετικέτες στο DNA και έτσι ελέγχουν την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του διακόπτη γονιδίου. Αυτά τα RNA εκτελούν πολλές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης διαφόρων διεργασιών μέσα στο κύτταρο, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και τις ασθένειες.
Τα RNA κρατούν το κλειδί
Είναι καλά αποδεδειγμένο στη νευροεπιστήμη ότι η μακροπρόθεσμη μνήμη αποθηκεύεται στις συνδέσεις μεταξύ των εγκεφαλικά κύτταρα (οι συνδέσεις ονομάζονται συνάψεις) και κάθε νευρώνας στον εγκέφαλό μας έχει πολλές συνάψεις. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο eNeuro, οι ερευνητές προτείνουν ότι η αποθήκευση της μνήμης θα μπορούσε να περιλαμβάνει αλλαγή στη γονιδιακή έκφραση που προκαλείται από μη κωδικοποιητικά ριβονουκλεϊκά οξέα (RNA) και η μνήμη θα μπορούσε να αποθηκευτεί στον πυρήνα των νευρώνων με αυτά τα RNA να κρατούν το κλειδί. Οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι έχουν «μεταφέρει μνήμη» ανάμεσα σε δύο θαλάσσια σαλιγκάρια, το ένα εκ των οποίων ήταν εκπαιδευμένος οργανισμός και το άλλο ανεκπαίδευτο χρησιμοποιώντας τη δύναμη τέτοιων RNA. Αυτή η ανακάλυψη με επικεφαλής τον David Glanzman στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες μπορεί να μας δώσει περισσότερες πληροφορίες για το πού μνήμη αποθηκεύεται και ποια είναι η υποκείμενη βάση για αυτό. Το θαλάσσιο σαλιγκάρι (Aplysia californica) επιλέχθηκε ειδικά για τη μελέτη, καθώς θεωρείται ένα εξαιρετικό μοντέλο για την ανάλυση της μνήμης και του εγκεφάλου. Επίσης, πολλές πληροφορίες είναι διαθέσιμες για την πιο απλοϊκή μορφή «μάθησης» που γίνεται από αυτόν τον οργανισμό, δηλαδή τη δημιουργία μακροπρόθεσμων αναμνήσεων. Αυτά τα σαλιγκάρια μήκους πέντε ιντσών έχουν μεγάλους νευρώνες με τους οποίους είναι σχετικά εύκολο να δουλέψεις. Και οι περισσότερες διαδικασίες σε κύτταρα και μόρια είναι παρόμοιες μεταξύ των θαλάσσιων σαλιγκαριών και των ανθρώπων. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι τα σαλιγκάρια έχουν μόνο περίπου 20000 νευρώνες σε σύγκριση με περισσότερα από 100 δισεκατομμύρια στους ανθρώπους!
«Μεταφορά μνήμης» σε σαλιγκάρια;
Οι ερευνητές ξεκίνησαν τα πειράματά τους «εκπαιδεύοντας» πρώτα τα σαλιγκάρια. Αυτά τα σαλιγκάρια δέχθηκαν πέντε ήπιες ηλεκτροσόκ στην ουρά τους μετά από ένα διάστημα 20 λεπτών και στη συνέχεια μετά από μια μέρα δέχθηκαν ξανά πέντε τέτοια χτυπήματα. Αυτά τα σοκ προκάλεσαν τα σαλιγκάρια να εμφανίσουν ένα αναμενόμενο σύμπτωμα στέρησης για να αμυνθούν - μια ενέργεια για να προστατευτούν από κάθε επικείμενο κακό, κυρίως επειδή αυτά τα σοκ αύξησαν τη διεγερσιμότητα των αισθητηριακών νευρώνων στον εγκέφαλο. Έτσι, ακόμα κι αν τα σαλιγκάρια, που είχαν δεχτεί τους κραδασμούς, χτυπούνταν, εμφάνιζαν αυτό το ακούσιο αμυντικό αντανακλαστικό που διήρκεσε κατά μέσο όρο 50 δευτερόλεπτα. Αυτό αναφέρεται ως «ευαισθητοποίηση» ή ένα είδος μάθησης. Συγκριτικά, τα σαλιγκάρια που δεν είχαν δεχτεί τους κραδασμούς συσπάστηκαν για μικρή διάρκεια περίπου ενός δευτερολέπτου όταν χτυπήθηκαν. Οι ερευνητές εξήγαγαν RNA από το νευρικό σύστημα (εγκεφαλικά κύτταρα) της ομάδας των «εκπαιδευμένων σαλιγκαριών» (που είχαν δεχτεί τα σοκ και έτσι είχαν ευαισθητοποιηθεί) και τα έκαναν ένεση σε μια ομάδα ελέγχου «μη εκπαιδευμένων σαλιγκαριών» - που δεν είχαν λάβει τα σοκ. Η εκπαίδευση αναφέρεται βασικά στην «απόκτηση εμπειρίας». Οι ερευνητές πήραν τα εγκεφαλικά κύτταρα εκπαιδευμένων σαλιγκαριών και τα μεγάλωσαν στο εργαστήριο, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποίησαν για να λούσουν τους μη εκπαιδευμένους νευρώνες των μη εκπαιδευμένων σαλιγκαριών. Το RNA από ένα εκπαιδευμένο θαλάσσιο σαλιγκάρι χρησιμοποιήθηκε για να δημιουργήσει ένα «ένγραμμα» - μια τεχνητή μνήμη - μέσα σε έναν μη εκπαιδευμένο οργανισμό του ίδιου είδους. Κάτι τέτοιο δημιούργησε μια ευαισθητοποιημένη απόκριση που διήρκεσε κατά μέσο όρο 40 δευτερόλεπτα σε μη εκπαιδευμένα σαλιγκάρια, καθώς και εάν είχαν δεχτεί τα σοκ και είχαν εκπαιδευτεί. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν πιθανή «μεταφορά μνήμης» από μη εκπαιδευμένους σε εκπαιδευμένους οργανισμούς και υποδηλώνουν ότι τα RNA θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την τροποποίηση της μνήμης σε έναν οργανισμό. Αυτή η μελέτη διευκρινίζει την κατανόησή μας για το πόσο εμπλέκονται τα RNA στο σχηματισμό και αποθήκευση μνήμης και μπορεί να μην είναι απλώς οι «αγγελιοφόροι» όπως τους γνωρίζουμε.
Επιπτώσεις στη νευροεπιστήμη
Για να συνεχίσουν αυτήν την εργασία, οι ερευνητές θα ήθελαν να προσδιορίσουν τα ακριβή RNA που μπορούν να χρησιμοποιηθούν γιαμεταφορά μνήμης'. Αυτή η εργασία ανοίγει επίσης μια πιθανότητα αντιγραφής παρόμοιων πειραμάτων σε άλλους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Το έργο αντιμετωπίζεται με σκεπτικισμό από πολλούς ειδικούς και δεν χαρακτηρίζεται ως πραγματική «μεταφορά προσωπικής μνήμης». Οι ερευνητές τονίζουν ότι τα αποτελέσματά τους μπορεί να ήταν σχετικά με έναν συγκεκριμένο τύπο μνήμης και όχι την «προσωποποιημένη» μνήμη γενικά. Το ανθρώπινο μυαλό εξακολουθεί να είναι ένα αινιγματικό μυστήριο για τους νευροεπιστήμονες, καθώς πολύ λίγα είναι γνωστά και είναι πολύ δύσκολο να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε περισσότερα για το πώς λειτουργεί. Ωστόσο, εάν αυτή η μελέτη υποστηρίζει την κατανόησή μας και λειτουργεί επίσης σε ανθρώπους, τότε αυτό θα μπορούσε να μας οδηγήσει σε ίσως «μείωση του πόνου των θλιβερών αναμνήσεων» ή ακόμη και στην αποκατάσταση ή στην αφύπνιση αναμνήσεων, κάτι που ακούγεται εντελώς παραπλανητικό στους περισσότερους νευροεπιστήμονες. Θα μπορούσε να είναι πιο ωφέλιμο στη νόσο του Αλτσχάιμερ ή στη διαταραχή μετατραυματικού στρες.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Bédécarrats A 2018. Το RNA από την Εκπαιδευμένη Απλυσία μπορεί να προκαλέσει ένα επιγενετικό έγγραμμα για μακροχρόνια ευαισθητοποίηση σε μη εκπαιδευμένη απλυσία. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
