Hiire uuringu ID-d, kuidas aju aja jooksul mälestusi ühendab
Miniatuurse mikroskoobi abil tuvastasid Los Angelese California ülikooli (UCLA) neuroteadlased hiirtel, kuidas aju aja jooksul erinevaid mälestusi seob.
Ja vananemine nõrgestab neid seoseid, kuid teadlaste sõnul töötasid nad välja keskmise vanuse aju jaoks võimaluse eraldi mälestused uuesti ühendada.
Aastal avaldatud järeldused Loodus, pakuvad teadlaste sõnul võimalikku sekkumist vanusega seotud mäluprobleemide all kannatavatele inimestele.
"Siiani on neuroteadlased keskendunud sellele, kuidas aju loob ja salvestab üksikuid mälestusi," ütles UCLA David Geffeni meditsiinikooli neurobioloogia professor, uurija dr Alcino Silva. "Tahtsime uurida, kuidas aju seob kahte mälestust ja kas aja möödumine mõjutab ühenduse tugevust."
"Reaalses maailmas ei toimu mälestused eraldi," lisas esimene autor Silva labori uurija dr Denise Cai. "Meie varasemad kogemused mõjutavad uute mälestuste loomist ja aitavad meil ennustada, mida oodata, ja teha teadlikke otsuseid tulevikus."
Oma eksperimendis katsetasid neuroteadlased noorte ja keskealiste hiirtega, kas aju seostas kogemuste mälestused, mis olid eraldatud viie tunni ja seitsme päeva vahel.
Selle saavutamiseks kasutasid nad miniatuurset mikroskoopi, mida nimetatakse Miniscope'iks ja mille töötasid välja UCLA neuroteadlased dr. Peyman Golshani, Baljit Khakh ja Silva presidendi BRAIN Initiative'i ja Geffeni kooli rahastusel.
Mikroskoobi võimas kaamera võimaldas teadlastel piiluda noorte hiirte ajudesse ja jälgida nende rakke toimides. Väike, pea külge kinnitatud mikroskoop valgustas neurone, mis tulistasid, kui hiired oma looduskeskkonnas vabalt liikusid.
Kümme minutit korraga pandi iga hiir kolme kasti, mis olid kõik ainulaadsed nii lõhna, kuju, valguse kui ka põranda osas. Nädala jagu eraldatud paigutus esimesse ja teise lahtrisse. Vaid viis tundi lahutas teises ja kolmandas kastis veedetud aega, kus hiir sai hiljem jalale väikese šoki.
Kaks päeva hiljem viisid teadlased iga hiire tagasi kõigi kolme kasti juurde. Ootuspäraselt külmusid hiired kolmanda kasti seest ära tundes hirmust.
Edasine juhtus aga teadlaste sõnul üllatusena.
"Hiir tardus ka teises kastis, kus šokki ei toimunud," täheldas Silva. "See viitab sellele, et hiir kandis oma mälu kolmanda kasti šokist viis tundi varem teise kasti kogemuse juurde."
Kui Silva ja Cai uurisid hiirte aju, kinnitas närviaktiivsus nende hüpoteesi.
"Need samad ajurakud, mis salvestasid hiire šoki kolmandasse kasti, kodeerisid ka mõni tund varem teise kasti mälu," ütles Cai. "Nägime 20 protsenti rohkem kattumisi närviringlustes, mis salvestasid looma kogemused mällu, mis ajas lähemale avanesid."
"Mälestused olid omavahel seotud selles, kuidas aju neid kodeeris ja salvestas, nii et ühe mälu meenutamine käivitas teise ajas seotud mälu," selgitas Silva.
Silva varasema avastuse põhjal teadis uurimisrühm, et rakk kodeerib kõige tõenäolisemalt mälu siis, kui see on erutatud ja valmis tulekahjuks. Neuroteadlased nimetavad seda seisundit erutatavuseks.
"Põnev aju on juba soojendatud," ütles Silva. "See on nagu lihaste venitamine enne treeningut või auto mootori pööramine enne sõitu."
Kahtlustades, et vananemine nõrgendab neuronite võimet täielikult erutada, viisid teadlased läbi sarnase katse keskealiste hiirtega. Nad tutvustasid igale hiirele kahte kasti viietunnise vahega ja andsid teise kasti suušoki.
Kui nad kaks päeva hiljem loomad karpidesse tagasi viisid, olid tulemused selged.
"Vanemad hiired tardusid ainult kasti, kus nad olid šoki saanud," paljastas Cai. "Nad ei reageerinud esimeses lahtris."
Miniskoopide kasutamine kinnitas, et vanemate hiirte aju ei ühendanud kahte mälestust. Iga mälu oli kodeeritud oma närviringluses.
Järgmisena keskendus meeskond vanemate hiirte mälu sidumise võimekuse suurendamisele. Enne hiirte esimesse kasti viimist kasutas Cai bioloogilist vahendit neurokite ergastamiseks hipokampuse - aju mälukeskuse - osas.
Ta stimuleeris samu rakke enne hiirte asetamist esimesse ja teise kasti, kus nad said kaks päeva hiljem jalašoki.
"Tõend pudingust saabus siis, kui keskikka vanad hiired taas esimesse kasti võtsime," ütles Silva."Loomad tardusid - nad sidusid teises kastis aset leidnud šoki nüüd esimesega. See viitab sellele, et suurenenud erutuvus oli nende vanusega seotud võimetuse mälestusi siduda. "
Cai ja Silva teatavad, et nad katsetavad nüüd FDA heakskiidetud ravimi mõju keskealiste hiirte võimele mälestusi ühendada.
Allikas: California ülikool, Los Angeles
