Γιατί μερικές αναμνήσεις διαρκούν μια ζωή ενώ άλλες εξαφανίζονται γρήγορα; Μια νέα μελέτη ίσως έχει την απάντηση. Οι αναμνήσεις σχηματίζονται όταν οι νευρώνες σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται ιππόκαμπος ενεργοποιούνται ως απόκριση σε μια συγκεκριμένη εμπειρία. Κάθε φορά που ανακαλείτε αυτή την εμπειρία, ενεργοποιείται το ίδιο σύνολο κυττάρων. Όταν ένας νευρώνας ενεργοποιεί επανειλημμένα έναν άλλο, η σύνδεση μεταξύ αυτών των νευρώνων ενισχύεται. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία στον ιππόκαμπο, μαζί με τη σχετική δραστηριότητα σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου, στερεοποιεί μια βραχυπρόθεσμη ανάμνηση σε μακροπρόθεσμη.
Τώρα, μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science Advances», αποκαλύπτει τον ρόλο που παίζει ένα συγκεκριμένο μόριο στον εγκέφαλο στη διατήρηση της μακροπρόθεσμης μνήμης. Η διεθνής ερευνητική ομάδα που διεξήγαγε τη μελέτη, ανακάλυψη ότι η πρωτεΐνη KIBRA λειτουργεί ως «κόλλα» που στερεοποιεί το σχηματισμό μνήμης.
«Προηγούμενες προσπάθειες για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα μόρια αποθηκεύουν τη μακροπρόθεσμη μνήμη επικεντρώνονταν στις μεμονωμένες ενέργειες μεμονωμένων μορίων», εξηγεί ο Αντρέ Φέντον, καθηγητής νευρωνικής επιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης και ένας από τους κύριους ερευνητές της μελέτης.
«Η μελέτη μας δείχνει πώς τα μόρια συνεργάζονται για να εξασφαλίσουν τη διαρκή αποθήκευση μνήμης» συμπληρώνει.
«Μια καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο διατηρούμε τις αναμνήσεις μας θα βοηθήσει τις προσπάθειες να φωτιστούν και να αντιμετωπιστούν τα δεινά που σχετίζονται με τη μνήμη στο μέλλον», προσθέτει ο Τοντ Σάκτορ, καθηγητής στο SUNY Downstate Health Sciences University και ένας από τους κύριους ερευνητές της μελέτης.
Οι ερευνητές εστίασαν στην πρωτεΐνη KIBRA που εκφράζεται από τα νεφρά και τον εγκέφαλο σε ποντίκια για να μάθουν περισσότερα σχετικά με τη διαδικασία της μακροπρόθεσμης διατήρησης της μνήμης. Στους ανθρώπους, οι γενετικές παραλλαγές της KIBRA είναι γνωστό ότι σχετίζονται με καλή ή κακή μνήμη. Η ομάδα επικεντρώθηκε στη συμπεριφορά της KIBRA με άλλα μόρια όπως η πρωτεΐνη κινάσης Mzeta (PKMzeta) που είναι απαραίτητα για το σχηματισμό μνήμης. Τα πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι η KIBRA ήταν ο κύριος παράγοντας στο σχηματισμό μακροπρόθεσμων αναμνήσεων.
«Κατά τη διάρκεια του σχηματισμού της μνήμης, οι συνάψεις που εμπλέκονται στη διαδικασία αυτή ενεργοποιούνται και η KIBRA τοποθετείται επιλεκτικά σε αυτές τις συνάψεις», εξηγεί ο Σάκτορ, καθηγητής φυσιολογίας, φαρμακολογίας, αναισθησιολογίας και νευρολογίας στο SUNY Downstate.
Σε εργαστηριακά πειράματα, η ομάδα διερεύνησε εάν ο αποκλεισμός της αλληλεπίδρασης μεταξύ της KIBRA και του PKMzeta επηρέασε την απόδοση των ποντικών στα τεστ μακροπρόθεσμης μνήμης. Σε αυτά τα τεστ οι ερευνητές ήθελαν να δουν αν τα ποντίκια θα απέφευγαν να εισέλθουν σε μια περιοχή όπου είχαν προηγουμένως υποστεί ηλεκτροσόκ. Διαπιστώθηκε πως ο αποκλεισμός της αλληλεπίδρασης μεταξύ της KIBRA και του PKMzeta βλάπτει τη μακροπρόθεσμη χωρική μνήμη των ποντικιών – με άλλα λόγια, την ικανότητά τους να αποφεύγουν την περιοχή όπου υπέστησαν ηλεκτροσόκ.
Σε ένα άλλο πείραμα, όταν η αλληλεπίδραση KIBRA-PKMzeta έμεινε αδιατάρακτη, η ομάδα διαπίστωσε ότι ακόμη και όταν το PKMzeta υποβαθμίστηκε όπως αναμενόταν, σχηματίστηκαν νέα σύμπλοκα KIBRA και PKMzeta στον ιππόκαμπο. Αυτό, με τη σειρά του, βοήθησε στη διατήρηση της μνήμης των ποντικών για ένα μήνα.
Προηγούμενη μελέτη της ίδιας ομάδας έδειξε ότι όταν οι ερευνητές αύξησαν την ποσότητα του PKMzeta στον εγκέφαλο ενός τρωκτικού, ενισχύθηκαν οι αδύναμες μακροπρόθεσμες μνήμες που είχαν «ξεθωριάσει» με την πάροδο του χρόνου. Αυτό εξέπληξε αρχικά τους επιστήμονες, καθώς περίμεναν ότι το PKMzeta θα ενίσχυε τυχαία τις συνάψεις, αντί να ενεργεί συγκεκριμένα σε όσες εμπλέκονται στη μακροπρόθεσμη μνήμη. Τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η KIBRA δρα σαν «κόλλα» συνδέοντας τις ισχυρές συνάψεις και καθοδηγώντας το PKMzeta σε αυτές.
Αν και η έρευνα αυτή είναι ακόμη στα σπάργανα, μελλοντικά θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για διαταραχές του εγκεφάλου που προκαλούν απώλεια μνήμης, όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ, σύμφωνα με τον Φέντον. Τέτοιες θεραπείες θα μπορούσαν να λειτουργήσουν χρησιμοποιώντας την KIBRA για την παροχή PKMzeta ή παρόμοιων μορίων σε εξασθενημένες συνάψεις.
ΠΗΓΗ: Live Science
