Ostatnie badania zyskują nowy wgląd w specyficzne receptory, które uczestniczą w tworzeniu wspomnień. Naukowcy mają nadzieję, że odkrycie to może w przyszłości pomóc w walce z zaburzeniami poznawczymi związanymi z wiekiem.
Projektowanie leków wzmacniających pamięć jest sprawą science fiction i prawdopodobnie pozostanie w tym królestwie przez bardzo długi czas.
Jednak obecnie poczyniono pewne postępy w dziedzinie badań nad pamięcią.
W miarę jak neuronaukowcy badają głębiej w mózgu, mechanizmy tworzenia pamięci stają się coraz jaśniejsze, a sposoby ich wzmacniania zbliżają się coraz bardziej.
Naukowcy z Columbia University Irving Medical Center w Nowym Jorku, NY, są na czele tych badań. Prowadzone przez dr Catia M. Teixeirę i dr Zev B. Rosen skupili się na swoim najnowszym projekcie dotyczącym uwalniania serotoniny w hipokampie i jego wpływu na pamięć.
Hipokamp i pamięć
Hipokamp znany jest z tego, że od dawna odgrywa ważną rolę w pamięci. W szczególności ustanawia długotrwałe wspomnienia z doświadczeń życiowych. Region hipokampu określany jako CA1 jest szczególnie ważny.
Na przykład, badanie z udziałem osób z uszkodzeniem ich regionu CA1 wykazało, że „dogłębnie upośledził uczenie się”. Inne badanie, w którym testowano podobnych pacjentów, miało poważne upośledzenie w pamięci autobiograficznej i epizodycznej.
Według autorów ostatnich badań siła komunikacji neuronalnej przez region CA1 wydaje się być związana z tworzeniem pamięci.
Hipokamp jest pod silnym wpływem serotoniny (między innymi neuroprzekaźników), ale jej dokładna rola pozostaje niejasna. Zespół zaangażowany w to badanie chciał pogłębić to nieco głębiej.
Aby sprawdzić funkcję serotoniny, badano mózgi myszy za pomocą optogenetyki – techniki, która pozwala neuronaukowcom na wyłączanie i używanie neuronów za pomocą impulsów świetlnych. Grając różnymi ścieżkami serotoninowymi w rejonie CA1 hipokampu, mogli lepiej zrozumieć, co każdy z nich robił.
Naukowcy odkryli, że w przypadku zwiększenia uwalniania serotoniny komunikacja neuronalna w CA1 stała się silniejsza; to miało wpływ na polepszenie pamięci przestrzennej myszy. Odwrotnie, kiedy uwalnianie serotoniny zostało sztucznie zablokowane, pamięć przestrzenna została upośledzona.
To pokazało, że uwalnianie serotoniny w regionie CA1 może pobudzić pamięć, ale także pokazało, że tworzenie pamięci jest na tym szlaku. Ich odkrycia zostały opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie.
Świadomość, że serotonina ma kluczowe znaczenie dla tworzenia pamięci, nie wystarczy; chcieli być bardziej konkretni.
Wiercenie w dół do typu receptora
Istnieje wiele rodzajów receptorów serotoninowych – w rzeczywistości istnieje siedem ogólnych klas tych receptorów. Zespół chciał zidentyfikować, która specyficzna klasa receptora serotoninowego była zaangażowana w pamięć.
„Po pierwsze,” wyjaśnia Teixeira, „stwierdziliśmy, że kiedy serotonina jest uwalniana z endogennych puli w hipokampie podczas uczenia, pamięć uczonego wydarzenia zostaje wzmocniona.”
„Następnie przekonaliśmy się, że poprzez identyfikację dominującego zaangażowania w jeden typ receptora serotoninowego, możemy przetestować leczenie lekami na wydajność pamięci.”
Catia M. Teixeira, Ph.D.
W końcu naukowcy uderzyli w specyficzny receptor serotoniny. Jak kontynuuje Teixeira, „odkryto, że ogólnoustrojowa modulacja funkcji receptora 5-HT4 przy wzmożonej pamięci zwiększa pamięć”.
Odkrycie to wspomaga wcześniejsze prace, w których zidentyfikowano także rolę receptora 5-HT4 w pamięci. Również niedawne badania przeprowadzone na zdrowych ludzkich ochotnikach wykazały, że gęstość receptorów 5-HT4 (ile jest dostępnych do związania z serotoniną) w hipokampie przewidywała wydajność w teście uczenia się werbalnego.
Ponieważ zdolności poznawcze i pamięć większości ludzi zmniejszają się z wiekiem, zrozumienie mechanizmów przechowywania i wyszukiwania pamięci może mieć ważne implikacje.
Jeśli można zaprojektować lek zwiększający aktywność serotoninergiczną w receptorze 5-HT4 w regionie CA1 hipokampa, może pewnego dnia pomóc ludziom zachować mentalną ostrość w starszym wieku. Warto jednak zauważyć, że jest to daleko w tyle.
