211service.com
Myší a paměti
Léčba myší s poškozeným mozkem sloučeninami, které ovlivňují genovou expresi, obnovuje jejich schopnost vybavit si dlouhodobé vzpomínky, podle studie z tohoto týdne. Příroda . Chov myší ve stimulujícím prostředí má stejný účinek. Výsledky naznačují, že jednou konsolidované vzpomínky mohou zůstat dostupné i po významné ztrátě mozkových buněk. Také otevírají možnost vývoje léků k léčbě ztráty paměti spojené s onemocněními, jako je Alzheimerova choroba a demence.
Obohacení prostředí: Myši umístěné v zajímavém prostředí – v tomto případě ve velké kleci obsahující hračky různých barev, tvarů a textur a kolečko na běhání, které umožňuje dobrovolné cvičení – byly lépe schopné obnovit dlouhodobé vzpomínky po poškození mozku. Zjištění by mohla pomoci při vývoji léků na zlepšení paměti pro lidi.
Předchozí výzkum přinesl výsledky podobné zjištění studie, že obohacení prostředí může zlepšit učení. To není velký problém, říká spoluautor Li-Huei Tsai z Picowerova institutu pro učení a paměť MIT, ale pokud jde o obnovu dlouhodobé paměti… byli jsme všichni ohromeni.
Tsai a její kolegové provedli studii na myších geneticky upravených tak, aby za určitých podmínek exprimovaly protein zvaný p25. Protein spouští masivní smrt mozkových buněk a je zapojen do neurodegenerativních onemocnění. Výzkumníci mohou zapínat a vypínat expresi p25 tím, že kontrolují stravu myší, a vyvolávají tak poškození mozku dle libosti. Bez speciální diety se myši chovají jako normální myši.
Aby Tsai a její kolegové otestovali paměť myší, začali je podmiňovat, aby se bály určitého místa. Myši byly přesunuty z klecí do komory, která jim poskytla zajímavé nové prostředí, které chtějí prozkoumat, vysvětluje. Ale v té komoře dostaly myši mírný šok na nohou. Nebolí to, říká Tsai, ale oni to nenávidí.
Toto podmiňování strachu se zakóduje v oblasti hipokampu v mozku a poté se o tři až čtyři týdny později přenese do kůry, kde se stane stabilní a dlouhodobou pamětí. Poté, pokud jsou myši vráceny do komory, zapamatují si špatnou zkušenost a místo prozkoumání zmrznou na místě.
Po vytvoření této paměti u geneticky upravených myší vyvolala Tsai a její kolegové poškození mozku zapnutím genu p25. Jak se očekávalo, myši ztratily strach z komory a nezmrazily jako normální myši po stejné úpravě.
Ale když jsme myším s poškozeným mozkem dali sloučeninu zvanou inhibitor histondeacetylázy (HDAC), přineslo to velmi odlišné výsledky. Histony jsou proteiny, kolem kterých se ovíjejí vlákna DNA a vytvářejí strukturu zvanou chromatin. Způsob, jakým se chromatin skládá, ovlivňuje genovou regulaci a expresi. Myši, kterým byl podáván inhibitor HDAC, který umožňuje DNA odvinout se od histonů zpřístupňujících DNA pro transkripci, byly schopny obnovit dlouhodobé vzpomínky mnohem lépe než neléčené myši.
Tato zlepšená paměť také nastala, když myši s poškozeným mozkem, které nebyly léčeny inhibitorem HDAC, byly umístěny do obohacujícího prostředí. Podle Tsaie jsou myši normálně drženy v malé kleci, kde není nic víc než jídlo a voda. Přesunutí do větší klece se spoustou hraček, běhacím kolečkem a dalšími myšmi, se kterými mohou komunikovat, jim umožňuje být mnohem aktivnější, fyzicky i duševně, říká. Myši v tomto stimulujícím prostředí vykazovaly mnohem lepší mrazivé chování, což ukazuje, že byly schopny obnovit své dlouhodobé vzpomínky.
Jak inhibitor HDAC, tak obohacující prostředí pravděpodobně stimulují růst spojení mezi neurony, které přepojují mozek tak, aby byly dlouhodobé vzpomínky dostupnější, říká Tsai. Nemusíte nutně vidět zvýšený počet neuronů, vysvětluje, ale vidíte nárůst tvorby dendritů a synapsí. V případě inhibitorů HDAC se může stát, že změna struktury chromatinu způsobí větší expresi genů, které ovlivňují tento synaptický růst.
Výsledky jsou velmi působivé, říká Ya-Ping Tang , neurobiolog z University of Chicago. Ukazuje, jak se epigenetika – změněná genová exprese, která není spojena se změnami v samotné DNA – podílí na učení a paměti, říká.
Není jasné, proč iniciace poškození mozku u myší nezničí dlouhodobé vzpomínky úplně. Naše studie o tom nemůže mluvit, říká Tsai, ale ukazuje, že i při této podstatné ztrátě neuronů nestačí zbavit se paměti.
Tang říká, že je příliš brzy říci, zda by bylo možné vyvinout léky založené na tomto mechanismu, které by pomohly obnovit ztrátu paměti u lidí. Tsai a její skupina nyní zkouší další inhibitory HDAC u myší, aby zjistili, které z nich fungují nejlépe. Bude velmi zajímavé sledovat, zda inhibitory HDAC pomohou u lidí, říká. Skutečně poskytuje naději lidem se ztrátou neuronů a demencí, že se možná dá něco udělat.