Tutkimus paljastaa, kuinka muistot syntyvät
Tutkijat ovat edenneet tutkimuksissa, joiden avulla pyritään selvittämään kuinka muistojen syntyminen tapahtuu aivoissa.
Hermosolujen välisiä liitoskohtia, synapseja on jo kauan pidetty tiedon siirron ja varastoinnin avainkohtina aivoissa. Tutkijat kertovat nyt oppineensa, kuinka synapsikohdan molekyylit toimivat muiston syntymiseksi.
”Kun opimme uutta, kun varastoimme muistoja, täytyy tapahtua paljon asioita,” sanoo johtava Alzheimer-taudin tutkija Kenneth S. Kosik, Kalifornian yliopisto, Santa Barbara.
”Yksi tärkeimmistä tapahtumista on se, että synapseja, jotka sementoivat muistot paikoilleen, täytyy vahvistaa,” sanoo Kosik. ”Synapsia vahvistettaessa rakennetaan yhteys, ja tietyt synapsit koodaavat muistoa. Näitä synapseja täytyy vahvistaa niin, että muisto on paikoillaan ja pysyy siellä. Synapsien vahvistaminen on erittäin tärkeä osa oppimista. Meidän havaintomme vaikuttaa osaltaan selittävän kuinka se tapahtuu.”
Vahvan synapsin muodostamiseen liittyy synapsia rakentavien ja vahvistavien uusien proteiinien valmistus. Muistojen tallentamisessa synapsien täytyy valmistaa uusia proteiineja. Tämä tutkimus paljastaa, kuinka keho säätelee näitä tapahtumia.
- Lue lisäksi: Aivot tarvitsevat lepoa
Uusia proteiineja voi syntyä vain, kun niiden valmistukselle olennainen RNA on toiminnassa. RNA:ta lukitsee synapseissa vaimennuskompleksi, joka sisältää mikro-RNA:n lisäksi useita proteiineja.
”Kun jokin tulee aivoihisi – ajatus, jokin virike, näet jotain mielenkiintoista, kuulet musiikkia – synapsit aktivoituvat,” sanoo Kosik. ”Se mitä tapahtuu seuraavaksi, on todella mielenkiintoista, mutta reitin seuraamiseksi kokeemme siirtyivät viljeltyihin hermosoluihin. Kun synapsit aktivoituivat, yksi vaimennuskompleksin ympärille kietoutunut proteiini hajoaa.”
Ympärillä oleva proteiini hajoaa signaalin tullessa, ja RNA vapautuu valmistamaan uutta proteiinia. Kosikin mukaan asia on mielenkiintoinen, koska tutkijoita on hämmentänyt se, miksi synapsien vahvistamisessa täytyy tapahtua sekä proteiinien hajoamista että uusien valmistusta.
”Proteiinien hajotus tapahtuu rinnakkain uusien proteiinien synteesin kanssa. Olemme nyt siis ratkaisseet tämän paradoksin. Osoitamme, että proteiinien hajotus ja synteesi tapahtuu käsi kädessä. Hajotus mahdollistaa synteesin tapahtumisen. Se on tästä saatava elegantti tieteellinen havainto.”
Synapsien heikentyneen terveyden katsotaan liittyvän Alzheimer-tautiin. Niiden proteiinien tunnistamisesta, joita aivot tarvitsevat muiston vakiinnuttamiseksi, saattaa olla hyötyä muistihäiriöistä kärsiville. Tutkimuksen havaintojen toivotaan johtavan uusien lääkkeiden kehittämiseksi muistin parantamiseksi ja sairauksien, kuten Alzheimer-taudin hoitamiseksi.
Lähteet: BBC, NewsMedical
