Ny undersøgelse viser, at det måske er muligt at overføre hukommelse mellem organismer ved at overføre RNA fra en trænet organisme til en utrænet
RNA eller ribonukleinsyre er den cellulære 'budbringer', som koder for proteiner og bærer DNA's instruktioner til andre dele af cellen. De har vist sig at være involveret i langsigtet hukommelse hos snegle, mus osv. De påvirker også kemiske mærker i DNA og dermed styre genkontakten til og fra. Disse RNA'er udfører mange funktioner, herunder regulering af forskellige processer inde i cellen, som er afgørende for udvikling og i sygdomme.
RNA'er holder nøglen
Det er veletableret i neurovidenskaben, at langtidshukommelsen er lagret i forbindelser mellem hjerneceller (forbindelser kaldes synapser) og hver neuron i vores hjerne har adskillige synapser. I en undersøgelse offentliggjort i eNeuro, foreslår forskere, at lagring af hukommelse kan involvere ændring i genekspression induceret af ikke-kodende ribonukleinsyrer (RNA'er), og hukommelse kan lagres i kernen af neuroner med disse RNA'er, der holder nøglen. Forskere hævder at have 'overført hukommelse' mellem to havsnegle, hvoraf den ene var en trænet organisme og den anden utrænet ved at bruge kraften fra sådanne RNA'er. Dette gennembrud ledet af David Glanzman ved University of California Los Angeles kan give os mere information om, hvor hukommelse er gemt, og hvad er det bagvedliggende grundlag for det. Havsneglen (Aplysia californica) blev specifikt udvalgt til undersøgelsen, da den anses for at være en genial model til at analysere hukommelse og hjerne. Der er også en masse information tilgængelig om den mest forenklede form for "læring" udført af denne organisme, dvs. at lave langsigtede minder. Disse fem tommer lange snegle har store neuroner, som er relativt nemme at arbejde med. Og de fleste processer i celler og molekyler er ens mellem marine snegle og mennesker. Det er interessant at bemærke, at snegle kun har omkring 20000 neuroner sammenlignet med mere end 100 milliarder hos mennesker!
"Hukommelsesoverførsel" hos snegle?
Forskere startede deres eksperimenter med først at "træne" sneglene. Disse snegle fik fem milde elektriske stød i halen efter et interval på 20 minutter, og efter en dag fik de fem sådanne stød igen. Disse stød fik sneglene til at udvise et forventet abstinenssymptom for at forsvare sig selv - en handling for at beskytte sig selv mod enhver forestående skade, primært fordi disse stød øgede excitabiliteten af sensoriske neuroner i hjernen. Så selvom sneglene, som havde modtaget stødene, blev banket, viste de denne ufrivillige forsvarsrefleks, som varede i gennemsnitligt 50 sekunder. Dette omtales som "sensibilisering" eller en slags læring. Til sammenligning drog de snegle, der ikke havde modtaget stødene, sig sammen i en kort varighed på omkring et sekund, da de blev tappet. Forskere udtog RNA'er fra nervesystemet (hjerneceller) fra gruppen af 'trænede snegle' (som havde fået stødene og dermed blev sensibiliserede) og sprøjtede dem ind i en kontrolgruppe af 'utrænede snegle' – som ikke havde fået stødene. Uddannelsen refererer grundlæggende til 'at erhverve erfaring'. Forskere tog hjernecellerne fra trænede snegle og dyrkede dem i laboratoriet, som de derefter brugte til at bade de utrænede neuroner fra utrænede snegle. RNA'et fra en trænet marinesnegl blev brugt til at skabe et "engram" - en kunstig hukommelse - inde i en utrænet organisme af samme art. Dette skabte en sensibiliseret respons, der varede i gennemsnit 40 sekunder hos utrænede snegle, såvel som hvis de selv havde modtaget stødene og var trænet. Disse resultater antydede mulig 'overførsel af hukommelse' fra utrænede til trænede organismer og indikerer, at RNA'er kunne bruges til at modificere hukommelsen i en organisme. Denne undersøgelse belyser vores forståelse af, hvor involveret RNA'er er i hukommelsesdannelse og -lagring, og de er måske ikke bare 'budbringerne', som vi kender dem.
Implikationer på neurovidenskab
For at fortsætte på dette arbejde vil forskere gerne identificere de nøjagtige RNA'er, der kan bruges til 'hukommelsesoverførsel'. Dette arbejde åbner også op for en mulighed for at replikere lignende eksperimenter i andre organismer inklusive mennesker. Værket bliver set med skepsis af mange specialister og bliver ikke stemplet som en egentlig 'overførsel af personlig hukommelse'. Forskere understreger, at deres resultater kan have været relevante for en bestemt type hukommelse og ikke den 'personlige' hukommelse generelt. Det menneskelige sind er stadig et gådefuldt mysterium for neurovidenskabsmænd, da meget lidt er kendt, og det er meget udfordrende at forsøge at forstå mere om, hvordan det virker. Men hvis denne undersøgelse understøtter vores forståelse og også virker på mennesker, kan det føre til, at vi måske 'mindsker smerten ved triste minder' eller endda genopretter eller vækker minder, hvilket lyder fuldstændig langt ude for de fleste neurovidenskabsmænd. Det kan være mest gavnligt ved Alzheimers sygdom eller posttraumatisk stresslidelse.
***
Kilde (r)
Bédécarrats A 2018. RNA fra trænet aplysia kan inducere et epigenetisk engram til langsigtet sensibilisering i utrænet aplysia. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
