Proteina care joacă un rol-cheie în dezvoltarea neuronală timpurie este de asemenea esențială pentru învățarea și memoria creierului adult. Proteina, numită netrin, întărește conexiunile dintre celulele creierului. Acest lucru a fost dovedit în urma unor studii recente conduse de Institutul de Neurologie din Montreal. Oamenii de știință știau deja că netrinul este esențial pentru dezvoltarea creierului embrionar și a copilului, unde ajută la crearea unor conexiuni între celulele creierului sau neuroni. Cercetările recente arată că proteina consolidează, de asemenea, acele conexiuni neuronale, sau sinapse, în hipocampul creierului adult, o zonă care este implicată în memorie și învățare. Jurnalul Cell Reports a publicat recent o lucrare despre acest studiu, pe care echipa a efectuat-o asupra celulelor din creierul adultului.
Este încă un mister de ce neuronii ar continua să producă netrin în creierul adult după ce toate conexiunile au fost deja făcute în copilărie.

Molecule-cheie pentru consolidarea sinapselor

Oamenii de știință au văzut că un neuron eliberează netrin când devine activ. Proteina întărește conexiunea cu un neuron vecin prin semnalizarea celor doi neuroni pentru a „face sinapsa mai puternică”. Studiul recent urmează un lung parcurs, început cu aproape 7 decenii în urmă, când Donald Hebb, profesor de psihologie la Universitatea McGill, a propus ideile despre modul în care creierul învață și face amintiri. Ceea ce a dobândit ulterior titlul Hebbian Theory, ideile sale au avut ca scop să explice modul în care circuitele neuronale se dezvoltă ca rezultat al experienței. Hebb a susținut că forța sau slăbiciunea conexiunilor sinaptice depinde de cât de des sunt folosite: cu cât sunt folosite, cu atât mai puternice și mai rapide devin. În cartea sa din 1949, Organizația de comportament: o teorie neuropsihologică, el a descris modul în care și-a imaginat procesul de întărire a sinapselor. Atunci când un neuron este destul de aproape de celălalt, are loc – în una sau ambele celule – un proces de creștere sau o schimbare metabolică.

Modificările sinaptice stau la baza memoriei, învățării

A fost publicată în 1957 o lucrare revoluționară de Brenda Milner, care a finalizat un doctorat la The Neuro sub supravegherea lui Hebb, și care a introdus ideea că hipocampul creierului joacă un rol crucial în unele tipuri de memorie și de învățare.
Eliberarea reglementată a netrinului este esențială pentru tipul de schimbări sinaptice care stau la baza schimbărilor din neuron implicate în învățare și memorie. El și colegii săi au observat, de asemenea, că, pentru a întări sinapsele, netrinul trebuie eliberat în spațiul extracelular. Acest lucru i-a făcut să se întrebe ce oportunități suplimentare de a interacționa cu alți neuroni ar putea oferi acest lucru.
Studiile asupra genei au implicat netrinii în bolile care distrug țesutul cerebral, incluzând scleroza laterală amiotrofică, boala Parkinson și boala Alzheimer. Cu toate acestea, nu s-a identificat niciun mecanism de bază.

„Obiectiv nedescoperit anterior”

În ansamblu, lucrarea avansează în mod semnificativ înțelegerea modului în care creierul formează și stochează amintiri, spune echipa. De asemenea, oferă o nouă țintă nedescoperită anterior pentru bolile care afectează funcția de memorie.
Dr. Kennedy sugerează că o modalitate ideală de a păstra funcția de memorie ar fi să aibă medicamente care țintesc activitatea moleculară la sinapse.
Studiile recente ale creierului adult au descoperit numeroase conexiuni sinaptice inactive. Nu este nimic în neregulă cu ei – ei sunt „opriți, ca becurile”, explică el.
El speculează că ar putea exista „un rezervor de sinapse care pot fi folosite pentru a schimba puterea conexiunilor dintre neuroni”.
Dacă se dovedește acest lucru, el și colegii săi consideră că au „găsit un mecanism molecular pentru a activa acele sinapse”.

Având în vedere astfel de idei, ei intenționează acum să afle ce se întâmplă cu neuronii atunci când îi furnizează sau îi privează de netrin.