Ny studie visar att det kan vara möjligt att överföra minne mellan organismer genom att överföra RNA från en tränad organism till en otränad
RNA eller ribonukleinsyra är den cellulära "budbäraren" som kodar för proteiner och bär DNA:s instruktioner till andra delar av cellen. De har visat sig vara inblandade på lång sikt minne i sniglar, mus etc. De påverkar också kemiska taggar i DNA- och därmed styra genväxling till och från. Dessa RNA utför många funktioner inklusive reglering av olika processer inuti cellen som är avgörande för utveckling och vid sjukdomar.
RNA håller nyckeln
Det är väl etablerat inom neurovetenskapen att långtidsminnet lagras i kopplingar mellan hjärnceller (kopplingar kallas synapser) och varje neuron i vår hjärna har många synapser. I en studie publicerad i eNeuro, föreslår forskare att lagring av minne kan innebära förändring i genuttryck inducerad av icke-kodande ribonukleinsyror (RNA) och minne kan lagras i kärnan av neuroner med dessa RNA som håller nyckeln. Forskare hävdar att de har "överfört minne" mellan två havssniglar, varav den ena var en tränad organism och den andra otränad genom att använda kraften hos sådana RNA. Detta genombrott ledd av David Glanzman vid University of California Los Angeles kan ge oss mer information om var minne lagras och vad som ligger till grund för det. Den marina snigeln (Aplysia californica) valdes specifikt för studien eftersom den anses vara en lysande modell för att analysera minne och hjärna. Det finns också mycket information tillgänglig om den mest förenklade formen av "inlärning" som denna organism gör, dvs att skapa långsiktiga minnen. Dessa fem tum långa sniglar har stora nervceller som är relativt lätta att arbeta med. Och de flesta processer i celler och molekyler är likartade mellan marina sniglar och människor. Det är intressant att notera att sniglar bara har cirka 20000 100 neuroner jämfört med mer än XNUMX miljarder hos människor!
"Minnesöverföring" hos sniglar?
Forskare startade sina experiment genom att först "träna" sniglarna. Dessa sniglar fick fem milda elektriska stötar i svansen efter ett intervall på 20 minuter och sedan efter ett dygn fick de fem sådana stötar igen. Dessa chocker fick sniglarna att uppvisa ett förväntat abstinenssymptom för att försvara sig själva – en åtgärd för att skydda sig mot eventuella överhängande skador, främst på grund av att dessa chocker ökade excitabiliteten hos sensoriska neuroner i hjärnan. Så även om sniglarna, som hade fått stötarna, knackades, visade de denna ofrivilliga försvarsreflex som varade i i genomsnitt 50 sekunder. Detta kallas för "sensibilisering" eller ett slags lärande. Som jämförelse drog de sniglarna som inte fått stötarna samman under en kort tid på cirka en sekund när de knackades. Forskare extraherade RNA från nervsystemet (hjärncellerna) i gruppen "tränade sniglar" (som hade fått stötarna och därmed blivit sensibiliserade) och injicerade dem i en kontrollgrupp av "otränade sniglar" – som inte hade fått stötarna. Utbildningen syftar i grunden på att "skaffa erfarenhet". Forskare tog hjärncellerna från tränade sniglar och odlade dem i laboratoriet som de sedan använde för att bada otränade nervceller från otränade sniglar. RNA från en tränad marin snigel användes för att skapa ett "engram" - ett konstgjort minne - inuti en otränad organism av samma art. Genom att göra det skapades en sensibiliserad respons som varade i genomsnitt 40 sekunder hos otränade sniglar, liksom om de själva hade fått stötarna och tränats. Dessa resultat antydde möjlig "överföring av minne" från otränade till tränade organismer och indikerar att RNA kan användas för att modifiera minnet i en organism. Den här studien klargör vår förståelse av hur involverade RNA är i minnesbildning och lagring och de kanske inte bara är "budbärarna" som vi känner dem.
Implikationer på neurovetenskap
För att fortsätta på detta arbete skulle forskare vilja identifiera de exakta RNA som kan användas för "minnesöverföring'. Detta arbete öppnar också för en möjlighet att replikera liknande experiment i andra organismer inklusive människor. Arbetet ses med skepsis av många specialister och stämplas inte som en faktisk "överföring av personligt minne". Forskare betonar att deras resultat kan ha varit relevanta för en specifik typ av minne och inte det "personliga" minnet i allmänhet. Det mänskliga sinnet är fortfarande ett gåtfullt mysterium för neuroforskare eftersom väldigt lite är känt och det är väldigt utmanande att försöka förstå mer om hur det fungerar. Men om den här studien stöder vår förståelse och även fungerar på människor kan detta leda till att vi kanske "minskar smärtan av sorgliga minnen" eller till och med återställer eller väckar minnen, vilket låter helt långsökt för de flesta neuroforskare. Det kan vara mest fördelaktigt vid Alzheimers sjukdom eller posttraumatisk stressyndrom.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
Bédécarrats A 2018. RNA från tränad aplysia kan inducera ett epigenetiskt engram för långvarig sensibilisering i otränad aplysia. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
