Configurarea memoriei pe termen lung necesită un echipaj de livrare de încredere

memorie

Creierul este cablat pentru învățare. Cu fiecare experiență, neuronii noștri se separă pentru a face noi conexiuni, stabilind circuitele amintirilor noastre pe termen lung. Oamenii de știință numesc această trăsătură plasticitate, referindu-se la capacitatea de adaptare și schimbare cu experiența.

Pentru ca plasticitatea să se întâmple, sinapsele sau punctele de conexiune ale neuronilor noștri trebuie să se remodeleze și să se adapteze în mod constant. Mecanica care stă la baza plasticității sinaptice a neuronilor a devenit mai clară, grație noilor cercetări din laboratorul Scripps Research, neurologul Sathya Puthanveettil, Ph.D.

Oamenii de știință au aflat că plasticitatea sinaptică necesită un releu complex de la corpul celular al neuronului la brațele sale dendrite și la joncțiunile sinapsei sale. La fel ca o rețea de porturi și autostrăzi 24 de ore pe zi, un sistem de transport intern de drumuri cu microtubuli și curieri asemănători unui robot transportă încărcătura vitală a celulei până la cele mai îndepărtate. Marfa transportată permite organelor ribozomilor să se asambleze, să citească diverse instrucțiuni ale ARN-ului și să construiască proteine ​​noi, după cum este necesar în dendrite.

Într - un studiu publicat pe 13 iulie în Rapoarte Cell, Echipa lui Puthanveettil raportează că printre moleculele de curierat ale rețelei de transport se numără doi membri ai familiei Kinesin, KIF5C și KIF3A. Dacă KIF5C este eliminat, echipa a descoperit că abilitatea neuronilor de a ramifica dendritele și de a forma spini receptori de intrare suferă. Un câștig de funcție la Kif5C îmbunătățește aceste trăsături.

Primul autor al studiului, Supriya Swarnkar, dr., Un cercetător asociat în laboratorul Puthanveettil, spune că discernerea detaliilor acestor procese indică posibile cauze ale tulburărilor neurologice și oferă noi direcții pentru tratament. Kifs joacă un rol important, spune ea.

Abilitatea de a forma amintiri depinde de buna functionare a sistemului de transport pe distanta lunga a neuronului de la corpul celulei la sinapsa, spune Swarnkar. „Și multe studii au raportat legături între mutațiile din Kifs și tulburările neurologice, inclusiv dizabilitatea intelectuală, autismul și SLA”.

Structural, multe dintre proteinele familiei Kinesin seamănă cu un robot ambulant, ceva din science fiction. Au o platformă pentru transportul încărcăturii și două apendice asemănătoare piciorului care se mișcă înainte și înapoi, într-o mișcare de mers înainte, de-a lungul microtubulilor. De fapt, acestea sunt denumite mașini moleculare. Acești roboți remarcabili de mers se deplasează împreună cu încărcătura pe spate, până când ajung la destinația sinapsă și își depun pachetele.

Există 46 de tipuri diferite de aceste mașini moleculare, specializate pentru a transporta diferite tipuri de marfă, spune Puthanveettil. Oamenii de știință încep să afle care Kifs transportă care marfă.

Echipa lui Puthanveettil a anticipat că încărcătura KIF5C ar putea include diverse ARN-uri. Veri de ADN, care codifică genele și locuiesc în nucleu, ARN-urile sunt transcrise din ADN, iau instrucțiunile sale genetice în citoplasma celulei, construiesc proteine ​​codificate de gene și ajută la reglarea activităților celulare. Fiecare ARN diferit are o activitate diferită.

Prin izolarea complexelor de KIF5C și a încărcăturii lor și apoi secvențierea ARN-ului, au documentat în jur de 650 de ARN-uri diferite care se bazează pe curierul KIF5C.

În mod semnificativ, aceasta a inclus un ARN care furnizează codul pentru inițierea construirii proteinelor, numit EIF3G. Dacă nu apare când și unde este necesar, compușii necesari pentru plasticitatea sinapselor nu se produc. Capacitatea de a remodela sinapsa cu experiența și de a învăța este afectată, spune Puthanveettil.

Pentru a înțelege mai bine rolul Kif-urilor în stocarea și reamintirea memoriei pe termen lung, echipa a efectuat atât studii de pierdere, cât și de câștig de funcție, atât la celule, cât și la șoareci, concentrându-se asupra neuronilor CA1 hipocampici dorsali implicați în multiple forme de învățare.

Studiile efectuate pe șoareci au arătat că pierderea KIF5C diminuează memoria spațială și asociată fricii. Dacă KIF5C este stimulat în hipocampul dorsal, pe de altă parte, memoria este îmbunătățită și amplificată. Celulele au arătat îmbunătățirea transmiterii sinaptice, arborizarea brațelor dendrite, extensiile neuronilor asemănătoare brațului și erupția spinilor de ciuperci care primesc semnal. Densitatea coloanei vertebrale a ciupercilor este corelată cu memoria și plasticitatea sinaptică.

Luate împreună, cercetarea oferă idei noi pentru abordarea unei largi varietăți de tulburări neuropsihiatrice. Dizabilitatea intelectuală, depresia, epilepsia, boala Alzheimer - orice ar putea beneficia de o expresie mai mare sau mai mică a proteinelor cheie din dendritele neuronilor ar putea răspunde la creșterea sau diminuarea acestor curieri moleculari, spune Puthanveettil.

Dorim să vă informăm despre un alt proiect foarte interesant care ajută la câștigarea banilor în lumea modernă: Semnale de tranzacționare despre pompa de criptomonede viitoare pe Binance schimb de pe canalul Telegram secret al investitorilor. Urmăriți pe YouTube despre semnalele criptopompei și comercianții club VIP.