Επιστήμονες στην πανεπιστημιούπολη του The Scripps Research Institute (TSRI), γράφοντας στο περιοδικό Cell Reports , αναλύουν πώς ο περίπλοκος βιοχημικός μηχανισμός για την αποθήκευση των μνήμων που σχετίζονται με την οσμή διαφέρει ελάχιστα από έναν λιγότερο κατανοητό μηχανισμό για τη διαγραφή περιττών αναμνήσεων. Η κατανόηση του πώς ο εγκέφαλος σβήνει ενεργά τις μνήμες μπορεί να ανοίξει δρόμους για την πληρέστερη κατανόηση της απώλειας μνήμης και της γήρανσης και να δώσει τη δυνατότητα νέων θεραπειών για τις νευροεκφυλιστικές νόσους.
Με πολλούς τρόπους, οι διαδικασίες λήθης και μνήμης είναι παρόμοιες. Στα πειραματικά μοντέλα της μύγας των φρούτων που σχετίζονται με τη μάθηση οσμών, τόσο η αποθήκευση όσο και η διαγραφή των μνημών περιλαμβάνει την ενεργοποίηση των ντοπαμινεργικών κυττάρων του εγκεφάλου. Αυτή η ένδειξη στις μύγες είναι σημαντική για την κατανόηση του ανθρώπινου εγκεφάλου.
“Τα οσφρητικά συστήματα των μυγών και των ανθρώπων είναι στην πραγματικότητα αρκετά παρόμοια όσον αφορά τους τύπους νευρώνων και τις συνδέσεις τους”, δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Ron Davis, Ph.D., συν-επικεφαλής του τμήματος νευροεπιστημών του TSRI. Επίσης, και στις δύο περιπτώσεις, η ενεργοποίηση των νευρώνων τους αναγκάζει να παράγουν το ίδιο μόριο-αγγελιαφόρο, το κυκλικό ΑΜΡ, οδηγώντας σε ένα καταρράκτη δραστηριότητας μέσα στο κύτταρο, είτε χτίζοντας είτε διασπώντας την αποθήκευση μνήμης, πρόσθεσε ο Davis.
“Έτσι, πώς γνωρίζουν τα εγκεφαλικά κύτταρα ότι λαμβάνουν ένα σήμα λήθης έναντι ενός σήματος ανάμνησης; Αυτό ήταν ένα τεράστιο ερώτημα”, δήλωσε ο Ντέιβις. Ο Καθηγητής του TSRI Kirill Martemyanov, Ph.D., και ερευνητής-επιστήμονας Ikuo Masuho, Ph.D., διαπίστωσαν ότι ένας τύπος πρωτεΐνης σηματοδότησης στους νευρώνες παίζει κάποιο ρόλο. Οι Masuho και Martemyanov εξέτασαν μια σειρά από αυτές τις σηματοδοτικές πρωτεΐνες, που ονομάζονται πρωτεΐνες G, έναντι κυττάρων που εξέφραζαν δύο βασικούς υποδοχείς που είναι γνωστό ότι εμπλέκονται στη μνήμη και στη λήθη.
Η ομάδα του TSRI βρήκε μία πρωτεΐνη G, που ονομάζεται GαS, η οποία προσκολλάται σε έναν νευρικό υποδοχέα ντοπαμίνης που ονομάζεται dDA1, ο οποίος σχετίζεται με το σχηματισμό μνήμης. Βρήκαν μια διαφορετική πρωτεΐνη G, που ονομάζεται GαQ, συνδεδεμένη με έναν κοντινό υποδοχέα ντοπαμίνης, ο οποίος ονομάζεται Damb, που σχετίζεται με τον μηχανισμό της λήθης.
Η επόμενη ερώτηση ήταν αν αυτές οι δύο διαφορετικές πρωτεΐνες G θα μπορούσαν να είναι οι ελεγκτές των μηχανισμών μνήμης του εγκεφάλου. Για να το διερευνήσουν οι ερευνητές σιώπησαν τα γονίδια που εμπλέκονται στην παραγωγή της πρωτεΐνης GαQ στις μύγες. Οι μύγες χωρίς την πρωτεΐνη εκτέθηκαν σε άσχημες οσμές και εξετάσθηκαν μέσα σε λαβυρινθώδεις διαδρομές εάν θυμούνταν να απομακρύνονται από τις άσχημες οσμές. “Χωρίς την GaQ, οι μύγες δεν ξεχνούσαν, αλλά θυμούνταν καλύτερα.”