Egér-tanulmányi azonosítók: Az agy hogyan köti össze az emlékeket az idő múlásával
Miniatűr mikroszkóppal a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem (UCLA) idegtudósai egerekben azonosították, hogy az agy hogyan kapcsolja össze a különböző emlékeket az idő múlásával.
És bár az öregedés gyengíti ezeket a kapcsolatokat, a kutatók szerint módot találtak arra, hogy a középkorú agy újracsatlakoztassa a külön emlékeket.
A megállapítások, közzétéve: Természet, javasolnak egy lehetséges beavatkozást az életkorral összefüggő memóriaproblémákban szenvedők számára a kutatók szerint.
"Eddig az idegtudósok arra összpontosítottak, hogy az agy miként hozza létre és tárolja az egyes emlékeket" - mondta Dr. Alcino Silva főkutató, az UCLA David Geffen Orvostudományi Karának neurobiológia professzora. "Meg akartuk vizsgálni, hogyan kapcsolja össze az agy két emléket, és hogy az idő múlása befolyásolja-e a kapcsolat erősségét."
"A való világban az emlékek nem elszigetelten történnek" - tette hozzá Dr. Denise Cai első szerző, a Silva laboratóriumának kutatója. "Korábbi tapasztalataink befolyásolják az új emlékek létrehozását, és segítenek megjósolni, mire számíthatunk, és megalapozott döntéseket hozhatunk a jövőben."
Kísérletükben az idegtudósok fiatal és középkorú egereken tesztelték, hogy az agy összekapcsolta-e a tapasztalatok emlékeit öt órával és hét nappal elválasztva.
Ennek megvalósításához egy Miniscope nevű miniatűr mikroszkópot használtak, amelyet Dr. UCLA idegtudósok fejlesztettek ki. Peyman Golshani, Baljit Khakh és Silva az elnöki BRAIN Initiative és a Geffen School támogatásával.
A mikroszkóp erőteljes kamerája lehetővé tette a tudósok számára, hogy bepillantsanak a fiatal egerek agyába és megfigyeljék sejtjeiket működés közben. Az apró, fejre szerelt mikroszkóp megvilágította az égő idegsejteket, amikor az egerek szabadon mozogtak a természetes környezetükben.
Tíz percig minden egeret három dobozba helyeztünk, amelyek mindegyike egyedülálló illat, forma, világítás és padló tekintetében. Egy hét idővel elválasztott elhelyezés az első és a második mezőben. Csak öt óra választotta el a második és a harmadik dobozban eltöltött időt, ahol az egér később egy kis sokkot kapott a lábán.
Két nappal később a kutatók minden egeret visszatettek mindhárom dobozba. Ahogy az várható volt, az egerek megdermedtek a félelemtől, amikor felismerték a harmadik doboz belsejét.
Ami ezután történt, a kutatók szerint azonban meglepetést okozott.
"Az egér a második dobozban is megfagyott, ahol nem történt sokk" - állapította meg Silva. "Ez arra utal, hogy az egér a harmadik doboz sokkjának emlékét öt órával korábban átvitte a második doboz tapasztalatába."
Amikor Silva és Cai megvizsgálta az egerek agyát, az idegi aktivitás megerősítette hipotézisüket.
"Ugyanazok az agysejtek, amelyek az egér sokkját rögzítették a harmadik dobozban, néhány órával korábban kódolták a második doboz emlékét is" - mondta Cai. "20 százalékkal több átfedést láttunk az idegi áramkörökben, amelyek rögzítették az állat tapasztalatait az időben közelebb kibontakozó emlékekben."
"Az emlékek összekapcsolódtak abban, hogy az agy hogyan kódolta és tárolta őket, így az egyik emlék felidézése kiváltotta egy másik, időben kapcsolódó memória felidézését" - magyarázta tovább Silva.
Silva korábbi megállapításai alapján a kutatócsoport tudta, hogy a sejtek valószínűleg akkor memóriát kódolnak, amikor felkeltik és tűzre kész. Az idegtudósok ezt az állapotot ingerlékenységnek nevezik.
"Az izgató agy már felmelegedett" - mondta Silva. "Ez olyan, mint az izmok nyújtása edzés előtt, vagy az autó motorjának megfordítása vezetés előtt."
Gyanítva, hogy az öregedés gyengíti az idegsejtek teljes izgatottságát, a kutatók hasonló kísérletet hajtottak végre középkorú egereken. Öt órás különbséggel két dobozt mutattak be az egereknek, és a második dobozban lábütést végeztek.
Amikor két nappal később visszatették az állatokat a dobozokba, az eredmények egyértelműek voltak.
"Az idősebb egerek csak abban a dobozban fagytak meg, ahol sokkot kaptak" - árulta el Cai. - Nem reagáltak az első dobozban.
A Miniszkópok használata megerősítette, hogy az idősebb egerek agya nem köti össze a két emléket. Mindegyik memória a saját idegi áramkörén volt kódolva.
A csapat ezután arra összpontosított, hogy fokozza az idősebb egerek képességét az emlékek összekapcsolására. Cai biológiai eszközzel gerjesztette az idegsejteket a hippocampus egy részében - az agy memóriaközpontjában -, mielőtt az egereket bevezette az első dobozba.
Ugyanazokat a sejteket stimulálta, mielőtt az egereket az első dobozba és a második dobozba helyezték, ahol két nappal később lábsokkot kaptak.
"A puding bizonyítéka akkor érkezett meg, amikor visszahoztuk a középkorú egereket az első dobozba" - mondta Silva.„Az állatok megfagytak - most a második dobozban történt sokkot az elsőhöz kapcsolták. Ez arra utal, hogy a fokozott izgatottság megfordította az életkorral összefüggő képtelenségüket az emlékek összekapcsolására.
Cai és Silva beszámolója szerint most tesztelik az FDA által jóváhagyott gyógyszer hatását a középkorú egerek memóriák összekapcsolására való képességére.
Forrás: Kaliforniai Egyetem, Los Angeles
