Οι βιολόγοι του UCLA αναφέρουν ότι έχουν μεταφέρει μια μνήμη από ένα θαλάσσιο σαλιγκάρι σε άλλο, δημιουργώντας μια τεχνητή μνήμη, με έγχυση RNA από το ένα στο άλλο. Η έρευνα αυτή θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέους τρόπους για να μειώσει το τραύμα των επώδυνων αναμνήσεων με RNA και να αποκαταστήσει τις χαμένες αναμνήσεις.
“Νομίζω ότι στο μέλλον δεν θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε το RNA για να βελτιώσουμε τις επιπτώσεις της νόσου του Αλτσχάιμερ ή της διαταραχής του μετατραυματικού άγχους”, δήλωσε ο David Glanzman, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής φυσιολογίας και νευροβιολογίας του UCLA. Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύεται στις 14 Μαΐου στο eNeuro, το ηλεκτρονικό περιοδικό της Εταιρείας για τη Νευροεπιστήμη.
Το RNA ή το ριβονουκλεϊνικό οξύ είναι ευρέως γνωστό ως κυτταρικός αγγελιοφόρος που “παράγει” πρωτεΐνες και εκτελεί τις οδηγίες του DNA σε άλλα μέρη του κυττάρου. Είναι πλέον κατανοητό ότι έχουν άλλες σημαντικές λειτουργίες εκτός από την κωδικοποίηση πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης μιας ποικιλίας κυτταρικών διεργασιών που εμπλέκονται στην ανάπτυξη και την ασθένεια.
Οι ερευνητές έκαναν ήπιες ηλεκτρικές εκκενώσεις στις ουρές ενός είδους θαλάσσιου σαλιγκαριού που ονομάζεται Aplysia. Τα σαλιγκάρια έλαβαν 5 ηλεκτροσόκ στην ουρά τους, ένα κάθε 20 λεπτά, και πέντε ακόμη 24 ώρες αργότερα. Οι κλονισμοί ενισχύουν το αντανακλαστικό απόσυρσης του σαλιγκαριού, μια απόκριση που δείχνει προστασία από πιθανή βλάβη. Όταν οι ερευνητές χτύπησαν αργότερα τα σαλιγκάρια, διαπίστωσαν ότι εκείνα που είχαν υποστεί το ηλεκτροσόκ εμφάνισαν μια αμυντική σύσπαση που διήρκεσε κατά μέσο όρο 50 δευτερόλεπτα, ένα απλό είδος μάθησης γνωστό ως “ευαισθητοποίηση”. Εκείνα που δεν είχαν υποστεί ηλεκτροσόκ συρρικνώθηκαν για περίπου μόνο ένα δευτερόλεπτο.
Οι επιστήμονες της ζωής εξήγαγαν το RNA από τα νευρικά συστήματα των θαλάσσιων σαλιγκαριών που έλαβαν ηλεκτροσόκ στην ουρά τους σοκ και επίσης από θαλάσσια σαλιγκάρια που δεν είχαν υποστεί σοκ. Στη συνέχεια το RNA από την πρώτη (ευαισθητοποιημένη) ομάδα εγχύθηκε σε επτά θαλάσσια σαλιγκάρια που δεν είχαν υποστεί σοκ και το RNA από τη δεύτερη ομάδα εγχύθηκε σε ομάδα ελέγχου επτά άλλων σαλιγκαριών που επίσης δεν είχαν υποστεί σοκ.
Αξίζει να σημειωθεί ότι, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα επτά που έλαβαν το RNA από τα σαλιγκάρια που τους δόθηκε το σοκ στην ουρά τους συμπεριφέρθηκαν σα να είχαν λάβει τα ίδια τα χτυπήματα στην ουρά, εμφάνισαν, δηλαδή, μια αμυντική συστολή που διήρκεσε κατά μέσο όρο περίπου 40 δευτερόλεπτα.
“Είναι σαν να μεταφέραμε τη μνήμη”, δήλωσε ο Glanzman, ο οποίος είναι επίσης μέλος του Ινστιτούτου Ερευνών Εγκεφάλου της UCLA.
Όπως αναμενόταν, η ομάδα ελέγχου των σαλιγκαριών δεν εμφάνισε τη μακρά συστολή.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές πρόσθεσαν RNA σε τρυβλία Petri που περιείχαν νευρώνες που εξήχθησαν από διαφορετικά σαλιγκάρια που δεν έλαβαν σοκ. Ορισμένα τρυβλία είχαν RNA από θαλάσσια σαλιγκάρια που είχαν υποστεί ηλεκτροσόκ στις ουρές τους και ορισμένα τρυβλία περιείχαν RNA από σαλιγκάρια που δεν είχαν υποστεί σοκ. Ορισμένα από τα τρυβλία περιελάμβαναν αισθητήριους νευρώνες και άλλα περιείχαν κινητικούς νευρώνες, οι οποίοι στο σαλιγκάρι ευθύνονται για το αντανακλαστικό.
Όταν ένα θαλάσσιο σαλιγκάρι λαμβάνει ηλεκτρικές εκκενώσεις στην ουρά, οι αισθητήριοι νευρώνες του γίνονται πιο ευερέθιστοι. Είναι ενδιαφέρον ότι οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η προσθήκη RNA από τα σαλιγκάρια που είχαν υποστεί σοκ επίσης παρήγαγαν αυξημένη διέγερση στους αισθητήριους νευρώνες σε ένα τρυβλίο Petri, το ίδιο όμως δε συνέβαινε και στους κινητικούς νευρώνες. Η προσθήκη του RNA από ένα θαλάσσιο σαλιγκάρι που δεν έλαβε σοκ στην ουρά δεν παρήγαγε αυτή την αυξημένη διεγερσιμότητα στους αισθητήριους νευρώνες.
Στο πεδίο της νευροεπιστήμης, είναι γνωστό από καιρό ότι οι μνήμες αποθηκεύονται σε συνάψεις. (Κάθε νευρώνας έχει πολλές χιλιάδες συνάψεις.) Ο Glanzman έχει διαφορετική άποψη, πιστεύοντας ότι οι μνήμες αποθηκεύονται στον πυρήνα των νευρώνων.
“Εάν οι μνήμες αποθηκεύτηκαν σε συνάψεις, δεν υπάρχει τρόπος να λειτουργήσει το πείραμά μας”, δήλωσε ο Glanzman, ο οποίος πρόσθεσε ότι το θαλάσσιο σαλιγκάρι είναι ένα εξαιρετικό μοντέλο για τη μελέτη του εγκεφάλου και της μνήμης.
Οι επιστήμονες ξέρουν περισσότερα για την κυτταρική βιολογία αυτής της απλής μορφής μάθησης σε αυτό το ζώο από οποιαδήποτε άλλη μορφή μάθησης σε οποιονδήποτε άλλο οργανισμό, δήλωσε ο Glanzman. Οι κυτταρικές και μοριακές διαδικασίες φαίνεται να είναι πολύ παρόμοιες μεταξύ του θαλάσσιου σαλιγκαριού και των ανθρώπων, παρόλο που το σαλιγκάρι έχει περίπου 20.000 νευρώνες στο κεντρικό νευρικό σύστημα του και οι άνθρωποι πιστεύεται ότι έχουν περίπου 100 δισεκατομμύρια.
Στο μέλλον, είπε ο Glanzman, είναι πιθανό το RNA να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ξυπνήσει και να αποκαταστήσει τις μνήμες που έμειναν αδρανοποιημένες στα πρώτα στάδια της νόσου του Alzheimer. Αυτός και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν έρευνα στο περιοδικό eLife το 2014, υποδεικνύοντας ότι οι χαμένες αναμνήσεις μπορούν να αποκατασταθούν.
Υπάρχουν πολλά είδη RNA, και στη μελλοντική έρευνα, ο Glanzman θέλει να εντοπίσει τους τύπους RNA που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά των αναμνήσεων.
