A hosszú távú memóriához köze lehet a DNS-nek

Ahhoz, hogy visszaemlékezzünk egy adott eseményre, idegsejtek meghatározott sorának kell kisülnie pont a megfelelő pillanatban, amihez viszont adott módon kell kapcsolódniuk a szinapszisoknak nevezett összeköttetések révén. Rejtély azonban, miként maradnak fenn évtizedeken át ezek a specifikus kapcsolatok, mivel az agy fehérjéi - így a szinapszisokat kialakítók is - folyamatosan lebomlanak és újakra cserélődnek. Amerikai kutatók most új elképzeléssel álltak elő. Szerintük lehetséges, hogy a hosszú távú emlékeket a DNS-ünkhöz kapcsolódó kémiai csoportok sora őrzi.

Courtney Miller és David Sweatt, a birminghami Alabama Egyetem két idegkutatója egerekkel végzett kísérletek alapján arra a következtetésre jutott, hogy a hosszú távú memória esetleg összefüggésben áll a DNS-metiláció nevű kémiai folyamattal. E folyamat során a DNS-hez metilcsoportok (-CH₃) kapcsolódnak, amelyek egy meghatározott mintázatot alkotnak.

Számos génhez már eleve kapcsolódnak metilcsoportok. Amikor a sejtek osztódnak, ez a metilációs mintázat, az a "sejtmemória" továbbadódik, és "megmondja" az új sejtnek, milyen sejttípusba tartozik. Miller és Sweatt elképzelése szerint az idegsejtekben (neuronokban) a metilcsoportok részt vehetnek a fehérjetermelés szabályozásában, és így segítik elő az emlékeket őrző szinapszisok fenntartását.

A két kutató először a rövid távú memóriát tanulmányozta. Ha a ketrecbe tett egereket rövid idejű áramütésnek teszik ki, akkor normális esetben megdermednek a félelemtől, amikor megint visszakerülnek a ketrecbe. Ha azonban ezután a metilációt gátló szert injektáltak a kísérleti állatokba, akkor látszólag törlődött a megrázkódtatás minden emléke. A kutatók azt is kimutatták, hogy a kezeletlen egerekben a sokkot követő egy órán át gyorsan növekszik a DNS-metiláció mértéke az agy hippocampus nevű területén. Egy nap múlva azonban a metiláció visszaáll a normális szintre. Ez arra utal, hogy a metiláció részt vesz a rövid távú memória kialakításában a hippocampusban.

Miller és Sweatt megismételte a kísérletet, hogy megállapítsa, szerepet játszik-e a metiláció a hosszú távú memória kialakításában is. Ezúttal azonban az agy legfelső rétegét, az agykérget vizsgálták.

Azt tapasztalták, hogy egy nappal a sokk után a metilcsoportok leváltak a calcineurin nevű génről és más génhez kapcsolódtak. Mivel a metiláció pontos mintázata végül rögzült, és a kísérlet befejezésig, hét napon át állandó maradt, a kutatók úgy gondolják, hogy a metilációs változások talán közvetlenül rögzítették a sokk emlékét a hosszú távú memóriába, és nemcsak szabályozták a memória kialakulásban részt vevő folyamatot.

A két kutató úgy véli, azt a folyamatot látták, amint a rövid távú memória kialakul a hippocampusban, majd lassan átalakul hosszú távú memóriává az agykéregben. Elképzeléseiket nemrég hozták nyilvánosságra Washingtonban, az Idegtudományi Társaság gyűlésén.