« მეცნიერებმა მოგონებების წაშლა და აღდგენა შეძლეს »

ავტორი: admin

თარიღი: 2014-06-07 16:14:17

ინოვაციურ კვლევაში კალიფორნიის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა გენმოდიციფირებული თაგვების ტვინის ნეირონებზე სტიმულირებით მოახერხეს მოგონებების წაშლა და შემდეგ ხელახლა გააქტიურება. მათ გამოიყენეს სინათლის პულსები, რაც, როგორც აქამდეც იყო ცნობილი, ტვინის უჯრედებს შორის კავშირს აძლიერებს ან ასუსტებს. ეს არის პირველი კვლევა, რომელიც პირდაპირ აჩვენებს, რომ ამ კავშირების, იგივე სინაფსების გაძლიერება ან დასუსტება მეხსიერების მთავარი საფუძველია. კვლევა 1-ლ ივნისს გამოქვეყნდა სამეცნიერო ჟურნალში „Nature”.

ნეირონები ერთმანეთთან ურთიერთობენ სინაფსების მეშვეობით, რომლებიც უჯრედებს შორის არსებულ ნაპრალებს წარმოადგენენ და საშუალებას იძლევიან, ინფორმაცია გავრცელდეს ქიმიური ან ელექტრონული სიგნალის სახით. ადრეულმა კვლევებმა დაადგინა, რომ ტვინის ერთ-ერთ რეგიონში, ჰიპოკამპში, ნეირონების სისტემატური ელექტრული სტიმულაცია აუმჯობესებდა ამ უჯრედების მეზობლებთან კომუნიკაციის უნარს. ამ პროცესს ეწოდება გრძელვადიანი პოტენციაცია და დიდი ხნის განმავლობაში ეჭვობდნენ, რომ მეხსიერების ფორმირების საფუძველს წარმოადგენდა. მიუხედავად ათობით წლების განმავლობაში კვლევებისა, ვერავინ შეძლო, არაორაზროვნად ეჩვენებინა, რომ ეს მოსაზრება მართებულია.

ახალ კვლევაში მეცნიერთა ჯგუფმა, რომელსაც ხელმძღვანელობდა კალიფორნიის უნივერსიტეტის ნეირომეცნიერი რობერტო მანილოუ, თავდაპირველად მოახდინა თაგვების გენმოდიფიცირება ისე, რომ მათი ტვინის უჯრედები წარმოქმნიდნენ სინათლისადმი მგრძნობიარე ცილას, რომლის გააქტიურებაც შესაძლებელი იყო ტვინში მოთავსებული ოპტიკური ბოჭკოდან გამოყოფილი სინათლის პულსით. შემდეგ ამ ოპტოგენეტიკის დახმარებით თაგვებში მოახდინეს ოპტიკური სტიმულაციის ასოცირება ტკივილთან. როცა ნეირონების გარკვეულ ჯგუფზე სინათლის პულსებს უშვებდნენ, იმავდროულად ფეხზე ელექტროშოკით დარტყმას ახორციელებდნენ, შედეგად ეს ასოციაცია მალე გაუჩნდათ და ნეირონების სტიმულირების დროს შიშს გამოხატავდნენ. მეცნიერებს უკვე შეეძლოთ, გრძელვადიანი პოტენციაციის აშკარა ნიშნები დაენახათ ნეირონებში ქიმიურ ცვლილებებზე დაკვირვებით.

ამის შემდეგ ჯგუფმა იგივე ნეირონების სტიმულაცია დაიწყო განსხვავებული, დაბალი სიხშირის სინათლის პულსებით, რომელსაც გრძელვადიანი პოტენციაცია საპირისპირო მიმართულებით მიჰყავს სინაფსური კავშირების დასუსტების გამო. ამას გრძელვადიანი დეპრესია ეწოდება. როცა თაგვებს ისევ დაუწყეს ოპტიკური სტიმულაცია, რომელიც მანამდე მათთვის ტკივილთან ასოცირდებოდა, საპასუხოდ შიში აღარ გამოუვლენიათ, რაც იმაზე მიანიშნებს, რომ მოგონება წაიშალა. ჯგუფმა შეძლო, ეს მოგონება ისევ აღედგინა ელექტროშოკის გარეშე, მაღალი სიხშირის სინათლის პულსების გაშვებით, რამაც გაააქტიურა გრძელვადიანი პოტენციაცია, და შემდეგ ისევ წაშალეს. „მეხსიერებით იო-იოს მსგავსად ვთამაშობდით”, აღნიშნა მანილოუმ.

კვლევის შედეგები ნათლად ახდენს იმის დემონსტრირებას, რომ არსებობს მიზეზობრივი კავშირი გრძელვადიან პოტენციაციას, გრძელვადიან დეპრესიასა და მეხსიერებას შორის. „ჩვენ შეგვიძლია, ცხოველში შიში ჩავნერგოთ და შემდეგ ეს შიში გავაქროთ, შემდეგ კი ისევ დავაბრუნოთ ნერვებზე იმ სიხშირის სტიმულაციით, რომელიც აძლიერებს ან ასუსტებს სინაფსებს”, ამბობს კვლევის ავტორი სადეგ ნაბავი.

ამ აღმოჩენამ შეიძლება გავლენა იქონიოს ალცჰაიმერის კვლევის სფეროზე, რადგან, მანილოუს მიხედვით, ბეტა-ამილოიდის ცილის ფრაგმენტი, რომელიც ალცჰაიმერის დაავადების მქონე პაციენტების ტვინში მზარდი რაოდენობით ფიქსირდება, ასევე ასუსტებს სინაფსებს, თანაც იგივე მეთოდით, როგორც ამ კვლევაში შეძლეს დაბალი სიხშირის სტიმულაციით. „ამიტომ ამ კვლევის შედეგად შეიძლება შევიმუშავოთ გზები, რომლითაც ამ პროცესის შებრუნებას მოვახერხებთ”, აღნიშნავს მანილოუ.