^

Zdravje

Spomin: nevrokemični mehanizmi spomina

, Medicinski urednik
Zadnji pregled: 23.04.2024
Fact-checked
х

Vsa vsebina iLive je pregledana ali preverjena, da se zagotovi čim večja dejanska natančnost.

Imamo stroge smernice za pridobivanje virov in samo povezave do uglednih medijskih strani, akademskih raziskovalnih institucij in, kadar je to mogoče, medicinsko pregledanih študij. Upoštevajte, da so številke v oklepajih ([1], [2] itd.) Povezave, ki jih je mogoče klikniti na te študije.

Če menite, da je katera koli naša vsebina netočna, zastarela ali drugače vprašljiva, jo izberite in pritisnite Ctrl + Enter.

Čeprav molekularnih mehanizmov delovanja posameznih živčnih celic so študirali v njenih številnih oblikah in sestavljenih načel interneuronal vezi, še vedno ni jasno, kako so molekularne lastnosti nevronov zagotavljajo shranjevanje, reprodukcijo in analizo podatkov - pomnilnika.

Dejstvo, da se pridobljeno znanje (kot tudi moralnih načel) ni dedna, in nove generacije morali, da jih ponovno naučiti, kažejo, da je učenje proces ustvarjanja novih interneuron komunikacije in shranjevanje informacij, ki jih zmožnost možganov za reprodukcijo te povezave, kot je potrebno (za aktiviranje jih). Vendar sodobna nevrokemija še ne more zagotoviti konsistentne teorije, ki opisuje, kako se v živih možganih dogaja analiza dejavnikov zunanjega sveta. Lahko samo opišemo probleme, ki jih znanstveniki različnih področij nevrobiologije intenzivno delajo.

Skoraj vse vrste živali so sposobne analizirati spremembe v zunanjem okolju v večji ali manjši meri in se jim ustrezno odzvati. V tem primeru je ponavljajoča reakcija telesa na zunanje učinke pogosto drugačna kot v prvem trku. Ta ugotovitev kaže, da so živi sistemi sposobni učiti. Imajo spomin, ki ohranja osebno doživetje živali, ki tvori vedenjske reakcije in se lahko razlikuje od izkušenj drugih posameznikov.

Biološki spomin je raznolik. Je ne samo v možganskih celicah. Pomnilnik imunskega sistema, na primer, dolgo časa (pogosto za življenje), hrani podatke o tujem antigenu enkrat v telesu. Ko ponovno spoznate, imunski sistem sproži protitelesno reakcijo, ki vam omogoča hitro in učinkovito premagati okužbo. Vendar pa imunski sistem "ve", kako se odzvati na znani dejavnik, in ko naleti na neznanega povzročitelja, mora razviti vedenjsko strategijo na novo. Živčni sistem se v nasprotju z imunskim sistemom lahko usposobi za oblikovanje strategije obnašanja v novih okoliščinah, ki temelji na "življenjskih izkušnjah", kar omogoča razvijanje učinkovitega odziva na neznan stimulus.

Glavna vprašanja, ki naj bi prejeli odziv v študiji molekulskih mehanizmov spomina, so naslednji: presnovne spremembe, ki so, ko naleti na zunanji dražljaj, ki omogoča, da so informacije za določeno (včasih dolgo) časa se pojavljajo v nevronov; v kateri obliki so shranjene prejete informacije; kako se analizira?

V procesu aktivnega učenja, ki se pojavlja v zgodnjih letih, se pojavljajo spremembe v strukturi nevronov, povečuje se gostota sinaptičnih stikov, poveča se razmerje glialnih in živčnih celic. Težko je razlikovati proces zorenja možganov in strukturne spremembe, ki so molekularni nosilci spomina. Vendar pa je jasno, da je za popoln razvoj obveščevalnih podatkov treba rešiti naloge zunanjega okolja (opozoriti na pojav Mowgli ali težave pri prilagajanju življenja v naravi živali, vzgojenih v ujetništvu).

V zadnjem četrtletju XX stoletja. Poskušali so podrobno preučevati morfološke značilnosti možganov A. Einsteina. Vendar pa je bil rezultat razočaranje - ni odkritih nobenih značilnosti, ki bi jih razlikovale od povprečnih sodobnih možganov. Edina izjema je bil določen (nepomemben) presežek razmerja glialnih in živčnih celic. Ali to pomeni, da molekularni procesi spomina ne puščajo vidnih sledi v živčnih celicah?

Po drugi strani je že dolgo ugotovljeno, da inhibitorji sinteze DNA ne vplivajo na pomnilnik, medtem ko zaviralci transkripcije in prevoda zmanjšujejo spominske procese. Ali to pomeni, da so nekateri proteini v možganskih nevronih pomnilniški nosilci?

Organizacija možganov je takšna, da so glavne funkcije, povezane z zaznavanjem zunanjih signalov in reakcij z njimi (na primer z motorično reakcijo) lokalizirane v določenih delih možganske skorje. Nato mora biti razvoj pridobljenih reakcij (pogojenih refleksov) "zaprtje vezi" med ustreznimi centri v korteksu. Poskusna poškodba tega centra mora uničiti spomin na ta refleks.

Vendar pa je eksperimentalni nevrofiziologija nabrali veliko dokazov, da je spomin na spretnosti, pridobljenih, dodeljenih na različne dele možganov, in ne skoncentrirana le na področju, ki je odgovorna za delovanje obravnavano. Poskusi z delnim kršitve skorje pri podganah usposobljeni za navigacijo labirint, v pokazala, da je potreben čas, da se ponovno vzpostavi moteno spretnost sorazmeren z obsegom uničenja in ni odvisna od njene lokalizacije.

Verjetno razvijanje vedenja v labirintu vključuje analizo celega niza dejavnikov (vohalni, okusni, vizualni), možganske regije, ki so odgovorne za to analizo, lahko najdemo na različnih področjih možganov. Tako, čeprav za vsako komponento vedenjskega odziva obstaja določen del možganov, se splošna reakcija uresniči ob interakciji. Kljub temu so v možganih odkrili oddelke, katerih funkcija je neposredno povezana s pomnilniškimi procesi. Gre za hipokampus in amigdaloidni kompleks, kot tudi jedra sredinske črte talamusa.

Niz sprememb v osrednjem živčevju, povezanih z določitvijo informacije (slike tip vedenja, itd), nevroznanstveniki imenuje engram. Moderne ideje o molekularnih mehanizmov spomina kaže, da je udeležba posameznih struktur možganov v procesu spominjanja in shranjevanje informacij, ki niso shranjeni v posebnem n-gram, in v uredbi o vzpostavitvi in delovanju nevronskih mrež, ki opravljajo odtis, snemanje in razmnoževanje informacij.

Na splošno podatki, zbrani v raziskavi vedenjskih refleksov in električna aktivnost možganov, kažejo, da so vedenjske in čustvene manifestacije življenja ni lokalizirana v posebno skupino nevronov v možganih, in so izražene v spreminjajo medsebojno delovanje velikega števila živčnih celic, ki odražajo delovanje celotne možgane, ko je odlično integriranega sistema.

Za opis poteka procesa spominjanja novih informacij sčasoma se pogosto uporabljajo termini kratkotrajni spomin in dolgoročni spomin. V kratkotrajnem pomnilniku se lahko podatki shranijo iz frakcij od deset do deset minut, medtem ko se v dolgotrajnem pomnilniku informacije včasih hranijo skozi vse življenje. Če želite pretvoriti prvo vrsto pomnilnika v drugo, je potreben ti proces konsolidacije. Včasih je dodeljena ločeni stopnji vmesnega pomnilnika. Vendar pa vsi ti izrazi, ki verjetno odražajo očitne procese, še niso napolnjeni z resničnimi biokemičnimi podatki.

Vrste spomin in njihova modulacija (avtor: Ashmarin, 1999)

Vrste pomnilnika

Inhibitorji, učinki

Kratkoročni spomin

Electroshock, holinolytics (atropin, scopolamine), galanin, US1 (uvod v specifične dele možganov)

Vmesni pomnilnik (konsolidacija)

Inhibitorji energetskega metabolizma, ouabaina, hipoksijo, inhibitorji sinteze RNA in proteinov (anisomycin, cikloheksimidu puromicin, aktinomicin D, RNaze), protitelesa za proteine neurospecific (vazopresina, protein B-100), 2-amino-5-fosfornovalerianovaya kisline (6- AGC)

Dolgoročni (vseživljenjski) spomin

Inhibitorji, ki jih nepopravljivo kršijo, niso znani. Delno zavirajo atropin, diizopropil fluorofosfat, skopolamin

trusted-source[1], [2], [3], [4]

Kratkoročni spomin

Kratkoročni spomin, ki analizira informacije, ki prihajajo iz različnih čutilnih organov, in njegovo obdelavo, se uresničuje s sodelovanjem sinaptičnih stikov. To se zdi očitno, saj je čas, v katerem se ti procesi pojavljajo, nesorazmeren s časom sinteze novih makromolekul. To potrjuje tudi sposobnost zaviranja kratkotrajnega spomina s sinaptičnimi inhibitorji in njena neobčutljivost na proteine in inhibitorje sinteze RNK.

Proces konsolidacije traja dlje časa in se ne uvrsti v strogo določen interval (traja od nekaj minut do nekaj dni). Verjetno na trajanje tega obdobja vpliva kakovost informacij in stanje možganov. Podatki, ki jih možgani smatrajo za neustrezne, se ne konsolidirajo in izginejo iz spomina. Še vedno je skrivnost, kako se odloča vprašanje vrednosti informacij in kakšni so pravi nevrokemični mehanizmi procesa konsolidacije. Čas trajanja procesa konsolidacije nam omogoča, da razmislimo, da je konstantno stanje možganov, ki nenehno izvaja "miselni proces". Raznolika narava informacij, ki vstopajo v možgane za analizo, in širok spekter različnih inhibitornih mehanizmov procesa konsolidacije, kažejo, da na tej stopnji v interakcijo sodelujejo številni nevrokemični mehanizmi.

Uporaba spojin, navedenih v tabeli kot inhibitorjev postopka konsolidacije, povzroči amnezijo (izguba spomina) pri poskusnih živalih - nezmožnost razmnoževanja razvite vedenjske sposobnosti ali predstavitev pridobljenih informacij za uporabo.

Zanimivo je, da se nekateri zaviralci manifestirajo po predstavitvi zaprtih informacij (retrogradna amnezija) in drugi - kadar se uporabljajo v prejšnjem obdobju (anterogradna amnezija). Široko znani poskusi poučevanja piščancev za razlikovanje žita od neužitnih, vendar podobnih velikosti predmetov. Uvod v možganske sinteze inhibitorjev piščancev cikloheksimida ni vplival na učni proces, temveč je popolnoma preprečil fiksiranje spretnosti. Nasprotno pa je dajanje inhibitorjev Na črpalke (Na / K-ATPase) ouabain popolnoma zaviralo učni proces, ne da bi vplivalo na že oblikovane veščine. To pomeni, da je N-črpalka vključena v oblikovanje kratkotrajnega pomnilnika, vendar ne sodeluje v konsolidacijskih procesih. Poleg tega rezultati poskusov s cikloheksimidom kažejo, da je sinteza novih proteinskih molekul potrebna za izvajanje konsolidacijskih procesov, vendar ni potrebna za oblikovanje kratkotrajnega spomina.

Posledično usposabljanje pri nastanku kratkotrajnega spomina vključuje aktiviranje določenih nevronov in konsolidacijo - ustvarjanje dolgoročnih medneuronskih mrež, da se konsolidira interakcija, v kateri je potrebna sinteza posebnih proteinov. Ni se pričakovati, da bodo ti proteini nosilci specifičnih informacij, njihova tvorba pa bi lahko bila "le" spodbuda za aktiviranje inter-nevronskih povezav. Kako konsolidacija vodi do oblikovanja dolgoročnega spomina, ki ga ni mogoče motiti, vendar ga je mogoče reproducirati na zahtevo, ostaja nejasno.

Hkrati je jasno, da je ustvarjanje močne spretnosti sposobnost nevronske populacije, da tvori mrežo, v kateri postane prenos signalov najverjetnejši, in ta sposobnost možganov lahko traja dlje časa. Prisotnost ene takšne interneuronalne mreže ne preprečuje neuronov, da se vključijo v podobna druga omrežja. Zato je jasno, da so analitične sposobnosti možganov zelo velike, če ne celo neomejene. Jasno je tudi, da je uresničevanje teh sposobnosti odvisno od intenzivnosti usposabljanja, zlasti med zorenjem možganov v ontogenezi. S starostjo se sposobnost učenja pada.

Sposobnost učenja je tesno povezana s sposobnostjo plastičnosti - sposobnost sinaptičnih stikov funkcionalnih sprememb, ki se pojavljajo v operaciji, katere cilj je sinhronizacijo nevronske aktivnosti in ustvarjanju interneuron omrežij. Pojav plastičnosti spremlja sinteza specifičnih proteinov, ki izvajajo znane (npr. Receptorje) ali neznane funkcije. Eden izmed članov tega programa je protein S-100, ki se nanaša na aneksin ugotovljivo v možganih in predvsem v velikih količinah (to dobila ime po sposobnosti, da ostane topen pri 100-odstotno nasičenje amonijevega sulfata pri nevtralnem pH). Njena vsebina v možganih je večkrat večja kot v drugih tkivih. Zbira se predvsem v glialnih celicah in se nahaja v bližini sinaptičnih stikov. Vsebnost v možganih proteina S-100 začne povečevati po 1 uri po usposabljanju in doseže maksimum po 3-6 urah in ostal na visoki ravni za več dni. Uvedba protiteles proti tem proteinu v komorah možganov podgane moti učenje sposobnosti živali. Vse to nam omogoča, da beljakovine S-100 upoštevamo kot udeležence pri ustvarjanju inter-nevronskih mrež.

Molekularni mehanizmi plastičnosti živčnega sistema

Plastičnost živčnega sistema je opredeljena kot zmožnost nevronov, da zaznavajo signale iz zunanjega okolja, ki spreminjajo trden determinizem genoma. Plastičnost pomeni možnost spreminjanja funkcionalnega programa za interakcijo nevronov kot odgovor na spremembe v zunanjem okolju.

Molekularni mehanizmi plastičnosti so mnogostranski. Najprej razmislimo o primeru glutamatergičnega sistema. Pri glutamatergični sinapsi so istočasno ugotovljeni različni receptorji, tako ionotropni kot metabotropni. Sproščanje glutamata v sinaptični pukli med vzbujanjem povzroči aktivacijo ionovropskih receptorjev, aktiviranih s kainatom in AMPA, ki povzročajo depolarizacijo postsinaptične membrane. Z obsegom transmembranskega potenciala, ki ustreza potencialu počitka, NMDA receptorji ne aktivirajo glutamat, ker so njihovi ionski kanali blokirani. Zaradi tega NMDA receptorji nimajo možnosti za takojšnjo aktivacijo. Ko pa sinapatična membrana začne depolarizirati, se iz vezavnega mesta odstranijo magnezijevi ioni, ki močno povečajo afiniteto receptorja za glutamat.

Aktiviranje receptorja YNMDA povzroči vnos kalcija v območju prek postsinaptičnem ionski kanalček, ki pripada molekule receptorja NMDA. Vnos kalcija je opaziti tudi skozi napetostno odvisne kalcijeve kanalčke se aktivirajo zaradi delovanja kainatne in AMPA glutamatnih receptorjev. Zaradi agregata teh procesov v post-sinaptični coni se poveča vsebnost kalcijevih ionov. Ta signal je prešibak spremeniti aktivnost številnih encimov, ki so občutljive na kalcijevih ionov, vendar dovolj za aktiviranje fosfolipaze C-membrano, kjer je substrat phosphoinositol in povzroči kopičenje inozitol fosfatov in inozitol-3 aktivacijsko-fosfatzavisimogo kalcijev sproščanja iz endoplazemski retikulum pomembnejša.

Tako aktivacija ionotropnih receptorjev ne povzroča samo depolarizacije membrane v postsinaptični coni, ampak tudi ustvarja pogoje za znatno povečanje koncentracije ioniziranega kalcija. V tem času se aktivira glutamat v sinaptični regiji in metabotropnih receptorjih. Posledično je možno aktivirati ustrezne G-proteine, ki so "pritrjeni" na različne efektorske sisteme. Aktivirajo se lahko kinaze, ki fosforilirajo različne cilje, vključno z ionotropnimi receptorji, kar spreminja aktivnost kanalskih struktur teh formacij.

Poleg tega se receptorji glutamata nahajajo tudi na presinaptični membrani, ki imajo tudi možnost za interakcijo z glutamatom. Metabotropni receptorji tega območja sinapse so povezani z aktivacijo sistema odstranjevanja glutamata iz sinaptičnega razcepa, ki deluje po načelu ponovnega privzema glutamata. Ta proces je odvisen od aktivnosti N-črpalke, saj gre za sekundarni aktivni transport.

Aktiviranje NMDA-receptorjev, prisotnih na presinaptični membrani, povzroči tudi povečanje ravni ioniziranega kalcija v presinaptični regiji sinaptične zaključitve. Kopičenje kalcijevih ionov sinhronizira fuzijo sinaptičnih veziklov z membrano, pospešuje sproščanje mediatorja v sinaptični razcep.

Ko pride sinapse serije vzbujanje stročnice in celotna koncentracija prostih kalcijevih ionov se stalno zvišanimi, aktivacija odvisnega kalcija proteaz mogoče opaziti kalpainskega, ki cepi eden od strukturnih proteinov fodrin maskiranje glutamatnih receptorjev in preprečuje njihovo interakcijo z glutamata. Tako je sproščanje nevrotransmiterja v sinaptični reži ob vzbujanju ponuja različne možnosti, lahko izvajanje, ki povzroči povečano ali inhibicijo signala, ali do zakola: sinapsa deluje na principu multivariacijski in izvaja na vsakem instant pot je odvisna od različnih dejavnikov.

Med temi možnostmi je samouglasitev sinapse za najboljši prenos signalov, ki se je izkazal za ojačenega. Ta proces se imenuje dolgoročna potenciacija (LTP). Sestoji iz dejstva, da se s podaljšano visokofrekvenčno stimulacijo odzovejo živčne celice do dohodnih impulzov. Ta pojav je ena od stranic plastičnosti, ki temelji na molekularnem spominu nevronske celice. Obdobju dolgoročne potenciacije spremlja povečana fosforilacija določenih nevronskih proteinov s specifičnimi proteinskimi kinazami. Eden od rezultatov povečanja ravni kalcijevih ionov v celici je aktivacija Ca-odvisnih encimov (calpain, fosfolipazi, Ca-kalodululin-odvisne protein kinaze). Nekateri od teh encimov so povezani s tvorbo aktivnih oblik kisika in dušika (NADPH oksidaza, NO sintaza itd.). Posledično lahko v aktiviranem nevronu zabeležimo kopičenje prostih radikalov, ki se obravnavajo kot sekundarni mediatorji presnove metabolizma.

Pomemben, a ne edini rezultat kopičenja prostih radikalov v nevronski celici je aktiviranje tako imenovanih genov zgodnjega odziva. Ta proces je prvi in najhitrejši prehodni odziv celičnega jedra na signal prostih radikalov, aktivacija teh genov poteka v 5-10 minutah in traja več ur. Ti geni vključujejo skupine c-fos, c-jun, c-junB, zif / 268 itd. Kodirajo več obsežnih družin specifičnih transkripcijskih proteinov.

Aktivacija genov takojšnjega odziva se pojavi z udeležbo jedrskega faktorja NF-kV, ki mora skozi jedrsko membrano prodreti v jedro za uresničitev njenega delovanja. Njegovo penetracijo ovira dejstvo, da je ta faktor, ki je dimer dveh proteinov (p50 in p65), v kompleksu z zaviralcem beljakovin v citoplazmi in ne more prodreti v jedro. Zaviralni protein je substrat za fosforilacijo s specifično proteinsko kinazo in se nato oddalji od kompleksa, ki odpira pot za jedro NF-KB B. Aktivacijski ko-faktor proteinske kinaze je vodikov peroksid, tako da prosti radikalni val, ki zajema celico, povzroči številne zgoraj opisane procese, kar vodi k aktiviranju genov zgodnjega odziva. Aktiviranje c-fos lahko povzroči tudi sintezo nevrotrofinov in nastanek neuritov in novih sinaps. Dolgoročna potenciacija, ki jo povzroča visokofrekvenčna stimulacija hipokampusa, povzroči aktivacijo zif / 268, ki kodira Zn-občutljiv DNA-vezavni protein. Antagonisti receptorjev NMDA blokirajo dolgoročno potenciranje in aktivne snovi zif / 268.

Eden od prvih, ki se je leta 1949 zavezal, da bi razumel mehanizem analize podatkov v možganih in razvil strategijo vedenja, je bil SO Hebb. Predlagal je, da se za opravljanje teh nalog oblikuje funkcionalna zveza nevronov - lokalno medneuronalno mrežo - v možganih. Rozenblat (1961) je preoblikovala in poglobila te predstavitve, ki so formulirali hipotezo »Nepreskusno korelacijsko bazno učenje«. Glede na ideje, ki jih je razvil, v primeru nastanka vrste izpustov lahko nevroni sinhronizirajo z združevanjem nekaterih (pogosto morfološko oddaljenih) celic s samonastavitvijo.

Sodobna nevrohemija potrjuje možnost takšnega samonastavljanja nevronov s skupno frekvenco, ki pojasnjuje funkcionalni pomen serije vznemirljivih "odvodov" za ustvarjanje inter-neuralnih vezij. Uporaba glutamat analogno s fluorescentno oznako in oborožen s sodobno tehnologijo, je bilo mogoče dokazati, da se lahko tudi, če ena sinapse vzbujanje korakanje razširi na precej oddaljen sinaptične strukturo zaradi nastanka tako imenovane glutamata val. Pogoj za nastanek takšnega vala je frekvenca signala v določeni frekvenčni režim. Zaviranje transporterja glutamata poveča vključenost nevronov v procesu sinhronizacije.

Poleg glutamatergičnega sistema, ki je neposredno povezan s procesi učenja (memorizacije), drugi možgani sodelujejo tudi pri nastanku spomina. Znano je, da sposobnost učenja kaže pozitivno korelacijo z aktivnostjo holin acetil transferaze in negativno z encimi, ki hidrolizira ta mediator s acetilholinesterazo. Zaviralci holin acetiltransferaze motijo učni proces in inhibitorji holinesteraze prispevajo k razvoju obrambnih refleksov.

Pri nastanku spomina sodelujejo tudi biogeni amini, noradrenalin in serotonin. Pri razvoju pogojeni refleks z negativnim (elektrobolevym) okrepitev je aktivacija noradrenergični sistema, in če znižanja tečajev metabolizem pozitiven (hrana) okrepitev noradrenalin. Nasprotno, serotonin olajša razvoj spretnosti v pogojih pozitivne okrepitve in negativno vpliva na nastanek obrambne reakcije. Tako, v postopku pomnilnik konsolidacije serotoninske in noradrenalina sistemi so vrsta antagonistov, in motnje prekomerna akumulacija serotonina povzroča, očitno, je mogoče nadomestiti z aktiviranjem noradrenergičnih sistem.

Vključevanje dopamina v regulacijo spominskih procesov je večfaktorno. Po eni strani je bilo razkrito, da lahko spodbudi razvoj pogojenih refleksov z negativno okrepitvijo. Po drugi strani pa zmanjša fosforilacijo nevronskih proteinov (npr. Beljakovine B-50) in inducira izmenjavo fosfoinozitola. Lahko se domneva, da dopaminergični sistem sodeluje pri konsolidaciji spomina.

Neuropeptidi, sproščeni v sinapse med vzbujanjem, so vključeni tudi v procese nastajanja spomina. Vazoaktivni intestinalni peptid poveča afiniteto nikotinski receptor na posrednika v nekaj tisoč krat, kar prispeva k delovanju holinergičnega sistema. Vazopresin hormon sprošča iz posteriorne hipofize, ki jo pripravimo v supraoptic jedra hipotalamusa, je aksonska tok prenese na zadnjo režnja hipofize, v katerem je shranjena v sinaptičnih veziklov in sprosti v kri iz nje. Ta hormon in hipofizne adrenokortikotropni hormon (ACTH) neprestano deluje v možganih so regulatorji spominske procese. Treba je poudariti, da je ta učinek drugačen od njihovega hormonskega delovanja - odlomki teh spojin so brez te dejavnosti, imajo enak vpliv na proces učenja, kot tudi celotno molekulo.

Nonpeptidni spominski stimulatorji so skoraj neznani. Izjema je orotat in se pogosto uporablja v kliniki piracetam. Slednji je kemijski analog gama-aminobutirne kisline in spada v skupino tako imenovanih nootropnih zdravil, katerih učinek je povečanje cerebralne cirkulacije.

S preučevanjem vloge orotata v mehanizmih fiksacije spomina se intriga povezuje z glavami nevrokemistov v drugi polovici 20. Stoletja. Zgodba se je začela z eksperimenti J. McConnella o izdelavi planarnih nelogičnih refleksov za svetlobo pri primitivnih ravnih črvih. Potem, ko je ustvaril stabilen refleks, je planarij prečrtal na dva dela in preveril sposobnost učenja istega refleksa pri živalih, ki so se obnavljale z obeh polovic. Presenečenje je bilo, da niso samo osebe, pridobljene iz glave, povečale učne sposobnosti, ampak tiste, ki so bile obnovljene iz repa, so bile usposobljene veliko hitreje od kontrolnih posameznikov. Za usposabljanje obeh, je bil potreben trikrat manj časa kot pri posameznikih, regeneriranih iz kontrolnih živali. McConnell je zaključil, da pridobljeno reakcijo kodira snov, ki se kopiči v glavi in v repnih delih ravnega telesa.

Razmnoževanje rezultatov McConnella na drugih mestih se je pojavilo v številnih težavah, zaradi česar je bil znanstvenik razglašen za šarlatana in njegovi članki niso več sprejeti za objavo v vseh znanstvenih revijah. Razburjen avtor je ustanovil svojo revijo, kjer je objavil ne le rezultate nadaljnjih eksperimentov, temveč tudi risanke o svojih recenzentih in dolgih opisih eksperimentov, ki jih je opravil kot odgovor na kritične pripombe. Zahvaljujoč gotovosti McConnell-a v svoji pravičnosti se lahko sodobna znanost vrne k analizi teh izvirnih znanstvenih podatkov.

Poudariti je treba dejstvo, da tkivo "usposobljeni" ploskavcev Zaznali visoko vsebnost orotatske kisline, ki je metabolit potreben za rezultate RNK pridobiva McConnell, lahko interpretiramo takole: Pogoji za hitrejše usposabljanju povzroča povečano vsebnostjo orotat y "Usposobljeni" planarji. Pri preučevanju učenja regeneriranih planarjev se ne soočajo s prenosom spomina, temveč s prenosom spretnosti v njegovo nastajanje.

Po drugi strani pa se je izkazalo, da ko regeneracija planarjev poteka v prisotnosti RNase, le posamezniki, pridobljeni iz glave fragmenta, kažejo povečano sposobnost učenja. Neodvisni poskusi, izvedeni ob koncu XX. Stoletja. G. Ungar, dovoljuje, da se izolira iz možganov živali z refleksom za izogibanje temo, 15-članskim peptidom, imenovanim skotofobin (povzročitelj strahu pred temo). Očitno sta RNA in nekateri specifični proteini sposobni ustvariti pogoje za sprožitev funkcionalnih povezav (interneuronalnih omrežij), podobnih tistim, ki so bili aktivirani v prvotnem posamezniku.

Leta 2005 je bil praznovan 80-letni McConnelov rojstni dan, katerega poskusi so začeli študije nosilcev molekularnega pomnilnika. Na prelomu 20. In 21. Stoletja. Pojavile so se nove metode genomike in proteomike, katerih uporaba je omogočila odkrivanje vključenosti nizko-molekularnih fragmentov transportne RNK v konsolidacijske procese.

Nova dejstva omogočajo revizijo koncepta ne-participacije DNK v mehanizmih dolgoročnega spomina. Odkrivanje DNA-polimeraze, ki je odvisna od RNK, v možganskem tkivu in prisotnost pozitivne korelacije njene aktivnosti z učno sposobnostjo kažejo na možnost udeležbe DNK v procesih nastajanja spomina. Ugotovljeno je bilo, da razvoj refleksov, pogojenih s hrano, močno aktivira nekatere regije (gene, odgovorne za sintezo specifičnih proteinov) DNA v neokorteksu. Opozoriti je treba, da aktivacija DNK vpliva predvsem na področja, ki se redko ponavljajo v genomu, in je opazna ne samo v jedrskem, ampak tudi v mitohondrijski DNK, v slednjem pa v večji meri. Faktorji, ki zavirajo spomin, istočasno zavirajo te sintetične procese.

Nekateri stimulansi pomnjenja (o: Ashmarin, Stukalov, 1996)

Posebnost
ukrepa

Stimulanti


Povezovalni razredi

Primeri snovi

Relativno specifična sredstva

Regulatorni
peptidi

Vasopresin in njegovi analogi, dipeptid pEAO, ACTH in njegovi analogi

Nonpeptidne
spojine

Piraketam, gangliosidi

Regulatorji metabolizma RNK

Orotat, nizko molekularna RNA

Sredstva širokega spektra

Neuro-stimulanti

Fenilalkilamini (fenamin),
fenilalkilojidonini
(sinokokarb)

Antidepresivi

Digidrohlorid 2- (4-metil-1-piperazinil) -10-metil-3,4-diazafenoksazina (azafen)

Modulatorji
holinergičnega
sistema

Cholinomimetiki, zaviralci acetilholinesteraze

Tabela prikazuje primere spojin, ki spodbujajo pomnjenje.

Možno je, da bo študija o udeležbi DNK v procesih nastajanja spomina razumno odgovorila na vprašanje, ali obstajajo pogoji, pod katerimi se lahko pridobijo spretnosti ali vtisi, ki so se pojavili. Možno je, da je genetski spomin na dolgoletne dogodke, ki so jih doživeli predniki, leži na osnovi nekaterih nepojasnjenih pojavov psihike.

Glede na duhovit, čeprav nedokazano mnenja, ki pluje v sanjah, ki spremlja končno oblikovanje zrelega možganov, ki jih vsak od nas doživeli v mladosti, odraža občutek letenja, ki jih naši predniki v času doživeli, ko so taborili v drevesa. Nič čudnega, da plujejo sanje se nikoli ne konča padec - ker ti predniki, ki so v jeseni niso imeli časa, da zgrabite vejo, čeprav je doživel ta občutek, preden je umrl, ni pa dal potomce ...

Translation Disclaimer: For the convenience of users of the iLive portal this article has been translated into the current language, but has not yet been verified by a native speaker who has the necessary qualifications for this. In this regard, we warn you that the translation of this article may be incorrect, may contain lexical, syntactic and grammatical errors.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.