„Митница за спомени“

Своеобразни КПП та и митничари обслужват различни участъци на мозъка ни при формирането и ползването на паметта.

Източник: http://green.democrit.com

Човешкият мозък е удивително творение на природата. Негови основни свойства са да събира, обработва и складира информация от заобикалящата, а и вътрешната организмова среда. Способността да „складира“ информация, която да се използва в подходящи моменти се нарича памет. Въпреки многобройните проучвания до момента обаче за учените остава скрит механизма, по който мозъкът подрежда задачите си във връзка с поддържането на паметта.

Пробив в разбирането на дискретните механизми на образуване и ползване на ресурсите на паметта осъществяват изследователи от Duke niversity Medical Center. В резултат на експериментите си те откриват нова молекула в нервните клетки (неврони), която като същински транспортен център обслужва по приоритети наличната информация в паметта и създава условия за съхраняване на нови данни [1, 2].

Известно е, че на клетъчно равнище паметта представлява специална връзка между невроните, осъществена посредством особени участъци, наречени синапси. През тях протича нервният импулс, който по същество е електричен. Така първоначално препредавайки си импулси  един на друг, няколко близкоразположени неврона оформят впоследствие участъци от мозъка, които могат да се оприличат на „склад“ за различен тип данни (гласове, физиономии, случки и прочее).

Синапсите са районите на контакт между невроните, чрез които с помощта на молекули-известители (невротрансмитери) се сигнализира съседен неврон с указание за даден тип информация. Синапсите можем да оприличим като своеобразни митнически пунктове на границата на два неврона.

На свой ред „митниците“ не би могла да осъществява функциите си ако нямат съответните служители. В главния мозък аналогът на митничарите са т.нар. рецептори – малки молекули, отговарящи за регистрирането на пристигащия от съседен неврон електрически сигнал и последващото му „пропускане“ нататък по веригата.

Като си представим обаче, че в мозъка функционират няколко милиарда клетки и ежедневно се формират, използват и модифицират хиляди области на паметта (спомени) то на практика се получава абсурдният факт, че „митничарите“ (рецепторите) трябва да са на разположение в огромно количество във всеки един момент и между всеки два от милиардите неврони.

Такава постановка би направило абсолютно невъзможно съгласуваното функциониране на мозъка. Механизмът, по който се избягва хаосът е изграден на принципа на приоритетното групиране на задачите в различните зони на мозъка.

Когато дадена област, касаеща конкретен спомен или формиране например на нови знания се активизира, то в нея се съсредоточават голямо количество рецептори (митничарите), които обезпечават координацията между невроните. Зоната е подсилена. Подсилване е и удачната дума, описваща състоянието на синапса между комуникиращите си в момента два неврона.

В следващ момент, когато активността е другаде, се подсилва друга зона. Пряка роля за подсилването на синапсите играе молекулата миозин 5б, която може да се „придвижва“ от край до край по продължението на един неврон и да „доставя“ на мястото на контакт (синапса) въпросните рецептори-митничари. Когато миозинът е блокиран рецепторите остават без транспорт, съответно сигналът заглъхва и веригата се прекъсва. Споменът или изчезва или не се създава.

Веднъж приели сигнала и предали го нататък по веригата рецепторите са ненужни, затова в невроните се образуват нови, но временно неактивни. При необходимост могат да бъдат транспортирани в участъка на синапса, за да станат посредник при предаването на нов електрическия сигнал.

Именно в описването на функцията на миозин 5б като транспортна молекула се състои приносът на учените от Duke University в наскоро публикуваното им изследване. Съвсем не без основание учените твърдят, че откритието им ще помогне за планирането на нов подход при лечение на състояния като загуба на памет, психически смущения и други болести на нервната система.

–––-

[1] Wang Z. et al., 2008. Myosin Vb Mobilizes Recycling Endosomes and AMPA Receptors for Postsynaptic Plasticity. Cell, Vol. 135, Iss. 3, 535-548

[2] Scientists Identify Machinery that Helps Make Memories By Duke Medicine News and Communications, Published: Oct. 30, 2008

Image credit: nih.gov

Източник: http://green.democrit.com