γράφει ο Παρασκευάς Κακάς Μ.D. Πλαστικός Χειρούργος
Οι επιστήμονες έχουν για πρώτη φορά δείξει πώς ένα μόριο που εκφράζεται στον εγκέφαλο επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο μαθαίνουμε νέες δεξιότητες και αποκτούμε νέες μνήμες.
Η ανακάλυψη έχει βαθιές επιπτώσεις στην κατανόηση του γεγονότος ότι μερικοί ηλικιωμένοι, συμπεριλαμβανομένων όσων ζουν με άνοια και όσων πάσχουν από νευροεκφυλιστικές καταστάσεις, όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ, αγωνίζονται να θυμούνται τα πρόσφατα γεγονότα (βραχυπρόθεσμη μνήμη) και να προσαρμόζονται σε νέα καθήκοντα.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Neuron, καθοδηγούνται από τη Δρ. Sonia A.L. Correa από το Πανεπιστήμιο του Μπράντφορντ και τον Δρ. Angela M. Mabb από το κρατικό Πανεπιστήμιο της Γεωργίας στις ΗΠΑ, σε συνεργασία με τον Dr Mark Wall από το Πανεπιστήμιο του Warwick, και σηματοδοτούν μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση των μηχανισμών στον εγκέφαλο που ελέγχουν τις γνωστικές ικανότητες. Η ομάδα γνώριζε ήδη τη σημασία της πρωτεΐνης Arc στη μάθηση και τη μνήμη. Το Arc είναι μια βασική πρωτεΐνη που επιτρέπει τις συναπτικές συνδέσεις και ενεργοποιείται κατά τη διάρκεια της εκμάθησης και, όταν δεν χρειάζεται πλέον, απενεργοποιείται γρήγορα.
Υποπτεύονταν ότι οι αλλοιώσεις στον τρόπο λειτουργίας της Arc θα επηρέαζαν αυτές τις γνωστικές ικανότητες. Για να το δοκιμάσει αυτό, η ομάδα δημιούργησε ένα γενετικά τροποποιημένο ποντίκι που εξέφραζε μια μεταλλαγμένη μορφή της Arc, που απενεργοποιούνταν πιο αργά αλλά ήταν λειτουργικά φυσιολογική.
Το πείραμα του λαβυρίνθου
Στη συνέχεια, το τροποποιημένο ποντίκι συγκρίθηκε με ένα κανονικό ποντίκι στην ικανότητά του να λύσει έναν λαβύρινθο, διαφεύγοντας σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Και τα δύο ποντίκια ήταν σε θέση να λύσουν τον λαβύρινθο και να εντοπίσουν μια τρύπα διαφυγής. Ωστόσο, όταν η τρύπα μεταφέρθηκε σε μια νέα θέση, το κανονικό ποντίκι ήταν πάλι σε θέση να λύσει το πρόβλημα γρήγορα και αφού ανακάλυψε τη νέα θέση της τρύπας, θα μπορούσε να πάει κατευθείαν σε αυτό, σε κάθε διαδοχική περίσταση. Ωστόσο, το τροποποιημένο ποντίκι έπρεπε να βασίζεται κάθε φορά σε μια σειριακή στρατηγική, περνώντας από κάθε βήμα για να βρει την τρύπα.
Για να κάνετε μια αναλογία, φανταστείτε ότι μένετε σε ένα ξενοδοχείο για μερικές εβδομάδες. Μετά την πρώτη εβδομάδα, ο διαχειριστής αλλάζει το δωμάτιό σας, χωρίς να σας πει πού βρίσκεται το νέο σας δωμάτιο. Για να βρείτε το νέο σας δωμάτιο, θα πρέπει να ελέγξετε το κλειδί σας σε κάθε πόρτα, μέχρι να ανοίξει η πόρτα σας. Εντούτοις, μόλις βρεθεί, την επόμενη φορά που θα επιστρέψετε στο ξενοδοχείο, θα μπορείτε να εντοπίσετε το δωμάτιό σας πιο γρήγορα, χρησιμοποιώντας μια σειρά από χωρικές ενδείξεις που θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν πληροφορίες όπως σε ποιο επίπεδο ήταν το δωμάτιό σας, πόσο μακριά ήταν το δωμάτιό σας από τον ανελκυστήρα κλπ.
Φανταστείτε μια κατάσταση όπου κάθε φορά που επιστρέφατε στο ξενοδοχείο έπρεπε να συνεχίζετε να δοκιμάζετε το κλειδί σε κάθε πόρτα δωματίου για να βρείτε το δωμάτιό σας. Αυτή η αδυναμία να προσαρμόσετε τη στρατηγική σας για να βρείτε τη θέση του νέου σας δωματίου είναι γνωστή ως γνωστική έλλειψη ευελιξίας και, καθώς γερνάμε, αυτή η αλλοιωμένη συμπεριφορά συμβαίνει συχνότερα. Το πιο σημαντικό, αυτός ο τύπος συμπεριφοράς παρατηρείται κατά τη διάρκεια της γήρανσης και σε ορισμένες μορφές νευρολογικών καταστάσεων, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Alzheimer.
Γνωστική ακαμψία
Αυτή η αλλοίωση της συμπεριφοράς (γνωστική ακαμψία) παρατηρήθηκε στους ποντικούς με τη μεταλλαγμένη πρωτεΐνη Arc, ενώ οι ποντικοί με την κανονική πρωτεΐνη μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τις χωρικές ενδείξεις. Η μελέτη αυτή υπογραμμίζει τη σημασία του Arc στην εκμάθηση και τη μνήμη, αλλά δείχνει επίσης ότι οι πρωτεΐνες πρέπει να ενεργοποιούνται και να απενεργοποιούνται στις σωστές στιγμές, για να λειτουργούν σωστά.
Αυτή η μελέτη μάς έδωσε την πρώτη ένδειξη σχετικά με τον μοριακό μηχανισμό για την αντιστροφή μιας μαθησιακής διαδικασίας και τη διαστρωμάτωση νέων πληροφοριών με προηγούμενες πληροφορίες.
Περισσότερες μελέτες μπορούν να παράγουν φάρμακα για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών παθήσεων σύντομα.
Από το φύλλο της THESSNEWS #111 (23/06/2018-24/06/2018)
Comments are closed.