New study shows that it might be possible to transfer memory between organisms by transferring RNA from a trained organism into an untrained one
RNA or ribonucleic acid is the cellular ‘messenger’ which codes for proteins and carries DNA’s instructions to other parts of the cell. They have been shown to be involved in long-term minni in snails, mouse etc. They also effect chemical tags in the DNA and thus control gene switch on and off. These RNAs carry out many functions including regulation of various processes inside the cell which are crucial for development and in diseases.
RNA eru með lykilinn
It is well established in neuroscience that long-term memory is stored inside connections between the heilafrumur (connections are called synapses) and each neuron in our brain has numerous synapses. In a study published in eNeuro, researchers suggest that storage of memory could involve change in gene expression induced by non-coding ribonucleic acids (RNAs) and memory could be stored in the nucleus of neurons with these RNAs holding the key. Researchers claim to have ‘transferred memory’ between two sea snails, one of which was a trained organism and the other untrained by using power of such RNAs. This breakthrough led by David Glanzman at University of California Los Angeles can give us more information about where the minni is stored and what is the underlying basis for it. The marine snail (Aplysia californica) was specifically chosen for the study as it is considered a brilliant model to analyse memory and brain. Also, a lot of information is available about the most simplistic form of “learning” done by this organism i.e. making long-term memories. These five inches long snails have large neurons which are relatively easy to work with. And most processes in cells and molecules are similar between marine snails and humans. It is interesting to note that snails have only about 20000 neurons compared to more than 100 billion in humans!
„Minnisflutningur“ í sniglum?
Vísindamenn byrjuðu tilraunir sínar með því að „þjálfa“ sniglana fyrst. Þessir sniglar fengu fimm væg raflost í skottið eftir 20 mínútna millibili og svo eftir sólarhring fengu þeir aftur fimm slík högg. Þessi áföll urðu til þess að sniglarnir sýndu væntanleg fráhvarfseinkenni til að verjast sjálfum sér - aðgerð til að verjast yfirvofandi skaða aðallega vegna þess að þessi áföll jók æsing skyntaugafruma í heilanum. Þannig að jafnvel þó að sniglarnir, sem höfðu fengið áföllin, væru bankaðir, sýndu þeir þetta ósjálfráða varnarviðbragð sem stóð að meðaltali í 50 sekúndur. Þetta er nefnt „næmni“ eða eins konar nám. Til samanburðar dróst sniglarnir sem ekki höfðu fengið áföllin saman í stuttan tíma í um eina sekúndu þegar bankað var á þá. Vísindamenn drógu RNA úr taugakerfi (heilafrumum) hóps „þjálfaðra snigla“ (sem höfðu fengið áföllin og voru þar með næmdir) og sprautuðu þeim í samanburðarhóp „óþjálfaðra snigla“ – sem höfðu ekki fengið áföllin. Þjálfunin vísar í grundvallaratriðum til „að öðlast reynslu“. Vísindamenn tóku heilafrumur þjálfaðra snigla og ræktuðu þær á rannsóknarstofu sem þeir notuðu síðan til að baða óþjálfaðar taugafrumur óþjálfaðra snigla. RNA frá þjálfuðum sjávarsnigli var notað til að búa til „engram“ – gervi minni – inni í óþjálfaðri lífveru af sömu tegund. Með því skapaðist næm svörun sem varir að meðaltali í 40 sekúndur hjá óþjálfuðum sniglum sem og ef þeir hefðu sjálfir fengið áföllin og verið þjálfaðir. Þessar niðurstöður bentu til mögulegs „flutnings á minni“ frá óþjálfuðum lífverum til þjálfaðra lífvera og benda til þess að hægt væri að nota RNA til að breyta minni í lífveru. Þessi rannsókn útskýrir skilning okkar á því hversu þátt RNA eru í myndun og geymslu minni og þau eru kannski ekki bara „boðberarnir“ eins og við þekkjum þá.
Áhrif á taugavísindi
Til að halda áfram þessari vinnu, langar vísindamenn að finna nákvæmlega RNA sem hægt er að nota fyrir "minnisflutningur'. Þessi vinna opnar einnig möguleika á að endurtaka svipaðar tilraunir í öðrum lífverum, þar á meðal mönnum. Margir sérfræðingar líta á verkið af tortryggni og er ekki merkt sem raunverulegur „flutningur á persónulegu minni“. Vísindamenn leggja áherslu á að niðurstöður þeirra gætu hafa verið viðeigandi fyrir ákveðna tegund af minni en ekki „persónulega“ minni almennt. Mannshugurinn er enn dularfull ráðgáta fyrir taugavísindamenn þar sem mjög lítið er vitað og mjög krefjandi að reyna að skilja meira um hvernig hann virkar. Hins vegar, ef þessi rannsókn styður skilning okkar og virkar líka á mönnum, þá gæti þetta leitt okkur til að „minnka sársauka af sorglegum minningum“ eða jafnvel endurheimta eða vekja minningar, sem hljómar algjörlega fjarstæðukennt í augum flestra taugavísindamanna. Það gæti verið gagnlegust við Alzheimerssjúkdóm eða áfallastreituröskun.
***
{Þú getur lesið upprunalegu rannsóknarritgerðina með því að smella á DOI hlekkinn sem gefinn er upp hér að neðan á listanum yfir tilvitnaðar heimildir}
Heimildir)
Bédécarrats A 2018. RNA frá Trained Aplysia getur framkallað epigenetic Engram fyrir langtíma næmingu í óþjálfaða Aplysia. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
