Ученые из Университета Рутгерса обнаружили молекулярный путь в головном мозге, который может помочь найти ответы на проблемы долговременной памяти у пожилых людей и помочь исследователям определить лекарственные препараты для предотвращения деменции.
“Снижение памяти приносит много страданий пострадавшим и их семьям и приводит к колоссальным социальным и экономическим издержкам,” сказал Глеб Шумяцкий, доцент кафедры генетики Школы гуманитарных и естественных наук, соавтор исследования с бывшим докторантом Сусаку Учидой. “Эта работа может предоставить ученым ответы и терапевтическую помощь в будущем тем, кто переживает нормальное старение или страдает деменцией.”
Исследование, опубликованное 10 января в Cell Reports, посвящено сигнальным путям в гиппокампе, области мозга, где происходит обучение и память. Ученые изучили, как информация передается из синапсов – точки, где нейроны соединяются и общаются друг с другом, – к ядрам нейронных клеток гиппокампа.
Используя лабораторных мышей, исследователи обнаружили, что белок (CRTC1) улучшает память, контролируя экспрессию генов – процесс, который позволяет клетке реагировать на изменяющуюся среду в организме и действует как переключатель включения и выключения, который контролирует, когда белки производятся и уровни, на которых они выпускаются.
“Есть вероятность, что это может помочь с памятью в человеческом мозгу,” сказал Шумяцкий. “Мы обнаружили, что чем дольше CRTC1 остается в мозгу мыши, тем сильнее память.”
Используя две поведенческие парадигмы – кондиционирование страха и обучение местоположению объекта – ученые Рутгерса обнаружили, что мыши, получившие более длительный период обучения, проявляли более высокую активность белка CTRC1, имели более устойчивую и сильную транскрипцию генов и демонстрировали лучшую долговременную память.
Исследование также показало, что белок CRTC1 активирует ген (FGF1), который контролирует основные функции клеток мозга, их рост и выживание, и важен для поддержания, восстановления и регенерации тканей. Эта активация также связала интенсивность обучения с усилением памяти.
Хотя снижение памяти является частью нормального процесса старения, оно проявляется более серьезно у людей с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. Отчасти это связано с нарушением коммуникационных сетей мозга, которые имеют решающее значение для когнитивной функции.
Исследование Рутгерса важно для исследований, связанных с возрастной потерей памяти и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, потому что не было выявлено устойчивых биологических дефицитов в качестве мишени для лечения. Такие ученые, как Шумяцкий, считают, что понимание молекулярных путей в мозге поможет найти более эффективные методы лечения людей.
“Процесс запоминания в мозгу человека и мыши очень похож,” сказал Шумяцкий “Наша группа занимается изучением молекулярных механизмов, которые поддерживают и улучшают память, и наши исследования говорят нам о том, что существуют разные ответы на вопросы управления и улучшения памяти.”