CAMBRIDGE, Massachusetts. - MIT nevroloqları qalıcı xatirələrin formalaşmasına nəzarət edən yeni beyin mexanizmi kəşf ediblər. Bu mexanizm neyronlar arasındakı siqnalların uzunmüddətli yaddaş saxlamaq üçün lazım olan zülal tikinti bloklarının istehsalını necə stimullaşdırdığını izah edir.
Cell jurnalının 6 fevral sayında dərc olunacaq tədqiqatın öyrənmə və yaddaşın normal olaraq necə baş verdiyini və psixiatrik və nevroloji xəstəliklərdə bu qabiliyyətlərin necə zəiflənə biləcəyini başa düşmək üçün geniş təsirləri var.
Uzun ömürlü xatirələr neyronlar arasında əlaqələrin və ya sinapsların gücləndirilməsi vasitəsilə beyində saxlanılır. Tədqiqatçılar uzun müddətli yaddaşın saxlanması və sinaptik güclənmənin baş verməsi üçün neyronların yeni zülalların sintezini aktivləşdirməli olduqlarını uzun illərdir bilirdilər, lakin neyronların bu vəzifələri yerinə yetirməsi mexanizmləri hələ də çətin olaraq qalır.
Picower Öyrənmə və Yaddaş Mərkəzinin direktoru, Nobel mükafatı laureatı Susumu Toneqavanın rəhbərlik etdiyi MİT tədqiqat qrupu indi uzunmüddətli yaddaş zamanı neyronlara yeni zülalların istehsalını sürətlə artırmağa imkan verən mühüm molekulyar yolu müəyyən edib. formalaşması və sinaptik güclənməsi.
"Bizim kəşf etdiyimiz şey, sinapsdan zülal sintezi mexanizminə birbaşa aktivasiya siqnalının olmasıdır" dedi MIT-nin Biologiya və Neyrologiya üzrə Picower Professoru və Koqnitiv Elmlər və Biologiya. Bu yolun mərkəzi komponenti, "mitogenlə aktivləşdirilmiş zülal kinaz" (MAPK) adlı ferment, zülal sintez mexanizmlərini hərəkətə gətirərək uzunmüddətli yaddaşın saxlanmasına səbəb olan molekulyar keçid təmin edir.
MAPK-nın belə bir "yaddaş dəyişdirmə"nin mühüm hissəsi ola biləcəyi ehtimalına əsaslanaraq, Toneqavanın laboratoriyasında postdoktorluq işçisi və tədqiqatın aparıcı müəllifi Ray Kelleher, MAPK funksiyasının olduğu mutant siçanlar yaratdı. yetkinlərin beynində seçici olaraq təsirsiz hala gəlir. Maraqlıdır ki, o, bu mutant siçanların uzunmüddətli yaddaş yaddaşında çatışmazlıqlar olduğunu aşkar edib. Normal siçanların davranış tapşırığını həftələrlə yadda saxlamaq qabiliyyətindən fərqli olaraq, mutant siçanlar tapşırığı cəmi bir neçə saat yadda saxlaya bildilər. Eynilə, tədqiqatçılar mutant siçanların neyronlarında sinaptik güclənmənin normal siçanların neyronlarına nisbətən daha qısa ömürlü olduğunu aşkar etdilər.
Mutant siçanlarda pozğunluqların modelinin yeni zülalların istehsalı ilə bağlı problem olduğunu anlayan tədqiqatçılar daha sonra MAPK-nın sinaptik stimullaşdırmanı artan protein sintezinə necə çevirdiyini dəqiq şəkildə ortaya qoyan zərif bir sıra təcrübələr həyata keçirdilər. Normal və mutant siçanların neyronlarının molekulyar müqayisələrinə əsasən onlar müəyyən ediblər ki, sinaptik stimullaşdırma normal olaraq MAPK-nı aktivləşdirir, MAPK-nın aktivləşdirilmiş forması isə öz növbəsində zülal sintezi mexanizminin bir neçə əsas komponentini aktivləşdirir. Zülal sintezi mexanizminin bu birbaşa tənzimlənməsi MAPK-nın aktivləşdirilməsinin geniş spektrli neyron zülallarının istehsalını gücləndirdiyi müşahidəsini izah etməyə kömək edir.
"Bir çox insanlar uzunmüddətli yaddaşın formalaşmasının yalnız çox məhdud zülal dəstinin sintezini artırmaqdan ibarət olduğunu düşünürdülər" dedi Toneqava. "Ancaq təəccüblüdür ki, bu proses çox sayda zülalın sintezini "yuxarı tənzimləmək"dən ibarətdir."
Toneqava və həmkarlarının təqib etdikləri dərhal sual, neyronların yeni sintez edilmiş zülalları yaddaşın formalaşmasında iştirak edən xüsusi sinapslara yönəltməsi və digər sinapsları dəyişdirməməsidir.
Toneqava və Kelleherdən əlavə, tədqiqatın digər müəllifləri (hamısı Toneqavanın laboratoriyasındadır) aspirant Arvind Qovindarajan və doktoranturadan sonrakı tədqiqatçılar Hae-Yoon Jung və Hyejin Kangdır.
Potensial klinik təsir
Tədqiqatın potensial klinik təsiri haqqında Toneqava qeyd etdi: "İdrak funksiyasının molekulyar və hüceyrə mexanizmlərinin xəritəsini çıxarmağa davam etdikcə, yaddaş pozğunluğu pozğunluqlarının əsasını daha yaxşı başa düşəcəyik. Təkmilləşdirilmiş anlayış xüsusi molekulyar hədəflər üçün dərmanlar hazırlamağımız ehtimalını artırır."
Sinaptik əlaqələrin güclənməsi və böyüməsindəki qüsurlar, inkişaf etməkdə olan və yetkin beyinə təsir edən müxtəlif psixiatrik və nevroloji vəziyyətlərlə əlaqələndirilir və bu işdə müəyyən edilmiş mexanizmdəki pozuntuların bu pozğunluqlara kömək edə biləcəyi ehtimalını artırır. Toneqava. Növbəti addım spesifik nöropsikiyatrik pozğunluqlarda təsirlənmiş beyin bölgələrində zülal sintezinin tənzimlənməsində anormallıqların müəyyən edilib-edilmədiyini müəyyən etmək olacaq.
