Нове дослідження показує, що можливо передавати пам’ять між організмами шляхом передачі РНК з тренованого організму в нетренований
РНК або рибонуклеїнова кислота є клітинним «посланником», який кодує білки та переносить інструкції ДНК до інших частин клітини. Було показано, що вони беруть участь у довгостроковій перспективі пам'ять у равликів, мишей тощо. Вони також впливають на хімічні мітки в ДНК і таким чином керувати вмиканням і вимиканням гена. Ці РНК виконують багато функцій, включаючи регуляцію різноманітних процесів усередині клітини, які мають вирішальне значення для розвитку та захворювань.
РНК тримають ключ
У нейронауці добре встановлено, що довготривала пам’ять зберігається всередині зв’язків між клітини мозку (з’єднання називаються синапсами), і кожен нейрон нашого мозку має численні синапси. У дослідженні, опублікованому в eNeuroДослідники припускають, що зберігання пам’яті може включати зміни в експресії генів, викликані некодуючими рибонуклеїновими кислотами (РНК), і пам’ять може зберігатися в ядрі нейронів, де ці РНК мають ключ. Дослідники стверджують, що «передали пам’ять» між двома морськими равликами, одна з яких була навченим організмом, а інша — нетренованим, використовуючи силу таких РНК. Цей прорив під керівництвом Девіда Гланзмана з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі може дати нам більше інформації про те, де пам'ять зберігається та що є базовою основою для цього. Морський равлик (Aplysia californica) був спеціально обраний для дослідження, оскільки він вважається чудовою моделлю для аналізу пам’яті та мозку. Крім того, доступно багато інформації про найпростішу форму «навчання», яку здійснює цей організм, тобто створення довготривалих спогадів. Ці п’ятидюймові равлики мають великі нейрони, з якими відносно легко працювати. Більшість процесів у клітинах і молекулах у морських равликів і людини схожі. Цікаво відзначити, що равлики мають лише близько 20000 100 нейронів у порівнянні з понад XNUMX мільярдами у людей!
«Передача пам’яті» у равликів?
Дослідники почали свої експерименти з того, що спочатку «навчали» равликів. Цим равликам було завдано п’ять легких ударів електричним струмом у їх хвости через 20-хвилинний інтервал, а потім через добу вони знову отримали п’ять таких ударів. Ці поштовхи викликали у равликів очікуваний симптом абстиненції, щоб захистити себе – дія, щоб захистити себе від будь-якої небезпеки, головним чином тому, що ці поштовхи підвищували збудливість сенсорних нейронів мозку. Тож навіть якщо равликів, які отримали удари, постукали, вони проявили цей мимовільний захисний рефлекс, який тривав у середньому 50 секунд. Це називається «сенсибілізацією» або різновидом навчання. Для порівняння, равлики, які не зазнали ударів, скорочувалися на короткий час приблизно на одну секунду, коли їх постукали. Дослідники витягли РНК з нервової системи (клітин мозку) групи «дресированих равликів» (які зазнали поштовхів і, таким чином, були сенсибілізовані) і ввели їх у контрольну групу «нетренованих равликів», які не отримали поштовхи. Навчання в основному відноситься до «набуття досвіду». Дослідники взяли клітини мозку дресированих равликів і виростили їх у лабораторії, яку потім використали для купання нетренованих нейронів нетренованих равликів. РНК дресированого морського равлика була використана для створення «енграми» – штучної пам’яті – всередині нетренованого організму того ж виду. Це створювало сенсибілізовану реакцію, яка тривала в середньому 40 секунд у недресированих равликів, а також якби вони самі отримували поштовхи та були навчені. Ці результати припускають можливий «перенесення пам’яті» від нетренованих організмів до навчених і вказують на те, що РНК можна використовувати для модифікації пам’яті в організмі. Це дослідження прояснює наше розуміння того, наскільки РНК беруть участь у формуванні та зберіганні пам’яті, і вони можуть бути не просто «посланниками», якими ми їх знаємо.
Наслідки для нейронауки
Щоб продовжити цю роботу, дослідники хотіли б визначити точні РНК, які можна використовувати для «передача пам'яті'. Ця робота також відкриває можливість повторення подібних експериментів на інших організмах, включаючи людей. Робота скептично сприймається багатьма фахівцями і не позначається як фактична «передача особистої пам’яті». Дослідники наголошують, що їхні результати могли бути релевантними для певного типу пам’яті, а не «персоналізованої» пам’яті загалом. Людський розум досі залишається загадковою таємницею для нейробіологів, оскільки дуже мало відомо, і дуже складно спробувати зрозуміти, як він працює. Однак, якщо це дослідження підтвердить наше розуміння, а також працює на людях, то це може призвести до того, що ми, можливо, «зменшуємо біль сумних спогадів» або навіть відновимо чи пробудимо спогади, що для більшості нейробіологів звучить абсолютно надумано. Це може бути найбільш корисним при хворобі Альцгеймера або посттравматичному стресовому розладі.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Bédécarrats A 2018. РНК з тренованої аплізії може викликати епігенетичну енграму для довготривалої сенсибілізації у нетренованої аплізії. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
