Новое исследование показывает, что, возможно, удастся передавать память между организмами путем переноса РНК от обученного организма к необученному.
РНК , или рибонуклеиновая кислота, — это клеточный «мессенджер», который кодирует белки и переносит инструкции ДНК в другие части клетки. Было показано, что они участвуют в формировании долговременной памяти у улиток, мышей и т. д. Они также создают химические метки в ДНК и, таким образом, контролируют включение и выключение генов. Эти РНК выполняют множество функций, включая регуляцию различных процессов внутри клетки, которые имеют решающее значение для развития и при заболеваниях.
РНК держат ключ
В нейробиологии хорошо известно, что долговременная память хранится внутри связей между клетками мозга (связи называются синапсами), и каждый нейрон в нашем мозге имеет множество синапсов. В исследовании, опубликованном в журнале eNeuro , исследователи предполагают, что хранение памяти может быть связано с изменением экспрессии генов, вызванным некодирующими рибонуклеиновыми кислотами (РНК), и память может храниться в ядре нейронов, причем эти РНК играют ключевую роль. Исследователи утверждают, что им удалось «перенести память» между двумя морскими улитками, одна из которых была обученным организмом, а другая — необученным, используя силу таких РНК. Этот прорыв, осуществленный Дэвидом Гланцманом из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, может дать нам больше информации о том, где хранится память и каковы ее основные механизмы. Морская улитка (Aplysia californica) была специально выбрана для исследования, поскольку она считается отличной моделью для анализа памяти и мозга. Кроме того, имеется много информации о самой простой форме «обучения», осуществляемой этим организмом, а именно о формировании долговременной памяти. Эти улитки длиной пять дюймов имеют крупные нейроны, с которыми относительно легко работать. И большинство процессов в клетках и молекулах у морских улиток и человека схожи. Интересно отметить, что у улиток всего около 20 000 нейронов по сравнению с более чем 100 миллиардами у человека!
«Передача памяти» у улиток?
Исследователи начали свои эксперименты с «дрессировки» улиток. Этих улиток пять раз ударили электрическим током по хвостам с интервалом в 20 минут, а затем, через день, снова пять раз ударили током. Эти удары вызвали у улиток ожидаемый симптом отмены, чтобы защитить себя - действие, чтобы защитить себя от любого нависшего вреда, главным образом потому, что эти удары увеличивали возбудимость сенсорных нейронов в головном мозге. Таким образом, даже если улитки, получившие электрошок, постучали, они проявляли этот непроизвольный защитный рефлекс, который длился в среднем 50 секунд. Это называется «сенсибилизацией» или своего рода обучением. Для сравнения, улитки, не получившие разряда, сокращались на короткое время, около одной секунды, когда по ним постукивали. Исследователи извлекли РНК из нервной системы (клеток мозга) группы «обученных улиток» (которые получили шок и, таким образом, были сенсибилизированы) и вводили их контрольной группе «нетренированных улиток», которые не подвергались шоку. Обучение в основном относится к «приобретению опыта». Исследователи взяли клетки мозга обученных улиток и вырастили их в лаборатории, которые затем использовали для купания нетренированных нейронов неподготовленных улиток. РНК обученной морской улитки использовалась для создания «инграммы» - искусственной памяти - внутри нетренированного организма того же вида. Это привело к возникновению сенсибилизированной реакции, длившейся в среднем 40 секунд у нетренированных улиток, а также у нетренированных улиток, как если бы они сами получали удары и были обучены. Эти результаты предполагают возможную «передачу памяти» от нетренированных организмов к обученным и указывают на то, что РНК могут использоваться для изменения памяти в организме. Это исследование проясняет наше понимание того, как РНК участвуют в формировании и хранении памяти, и они могут быть не просто «посланниками», как мы их знаем.
Последствия для нейробиологии
Для продолжения этой работы исследователи хотели бы определить точные РНК, которые можно использовать для « переноса памяти ». Эта работа также открывает возможность воспроизведения аналогичных экспериментов на других организмах, включая человека. Многие специалисты относятся к этой работе со скептицизмом и не называют её реальным «переносом личной памяти». Исследователи подчеркивают, что их результаты, возможно, относятся к конкретному типу памяти, а не к «персонализированной» памяти в целом. Человеческий разум по-прежнему остается загадочной тайной для нейробиологов, поскольку о нем известно очень мало, и очень сложно понять, как он работает. Однако, если это исследование подтвердит наше понимание и окажется эффективным на людях, это может привести к тому, что мы сможем «уменьшить боль от печальных воспоминаний» или даже восстановить или пробудить воспоминания, что звучит совершенно неправдоподобно для большинства нейробиологов. Это может быть наиболее полезно при болезни Альцгеймера или посттравматическом стрессовом расстройстве.
Источник (ы)
Bédécarrats A 2018. РНК обученной аплизии может вызвать эпигенетическую энграмму для долговременной сенсибилизации у необученной аплизии. ЭНЕВРО.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
