Memorija: neurokemijski mehanizmi pamćenja
Posljednji pregledao: 23.04.2024
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Iako molekularne mehanizme funkcioniranja pojedinih živčanih stanica studirao u svojim brojnim manifestacijama i formulirana načela interneuronskih veze, još uvijek je nejasno kako se molekularna svojstva neurona osigurati pohranu, reprodukciju i analizu podataka - memorije.
Činjenica da stečena znanja (kao i moralna načela) ne nasljeđuju, a nove generacije morate ih ponovno naučiti, ukazuje na to da je učenje proces stvaranja novih interneuron komunikaciju i pohranu informacija koje sposobnost mozga da se reproduciraju ove linkove ako je potrebno (za aktiviranje ih). Međutim, moderna neurokemija još nije u stanju pružiti dosljednu teoriju koja opisuje kako se analiza čimbenika vanjskog svijeta odvija u živom mozgu. Može se samo opisati probleme koji znanstvenici različitih područja neurobiologije intenzivno rade.
Gotovo sve vrste životinja sposobne su analizirati promjene u vanjskom okruženju u većoj ili manjoj mjeri i odgovarajuće odgovarati na njih. U tom slučaju, ponovljena reakcija tijela na vanjske učinke često se razlikuje od prvog sudara. Ovo promatranje pokazuje da životi imaju sposobnost učenja. Imaju memoriju koja čuva osobno iskustvo životinje koja oblikuje reakcije u ponašanju i može se razlikovati od iskustva drugih pojedinaca.
Biološka memorija je raznovrsna. Ona je inherentna ne samo u moždanim stanicama. Sjećanje na imunološki sustav, na primjer, dugo (često za život) čuva informacije o jednom stranom antigenu jednom u tijelu. Kada se ponovno susretnete, imunološki sustav aktivira reakciju antitijela koja vam omogućuje brzo i učinkovito poraz infekcije. Međutim, imunološki sustav "zna" kako reagirati na poznat faktor, i kada se susreće s nepoznatim agentom, mora ponovno razviti strategiju ponašanja. Živčani sustav, za razliku od imunološkog sustava, može biti osposobljen za stvaranje strategije ponašanja u novim okolnostima, temeljenim na "životnom iskustvu", što omogućuje razvoj učinkovitog odgovora na nepoznat poticaj.
Glavna pitanja koja treba odgovoriti u istraživanju molekularnih mehanizama pamćenja su: koje se metaboličke promjene pojavljuju u neuronima kada se susreću s vanjskim poticajem koji omogućuju pohranjivanje informacija za određeno (ponekad dugo) vrijeme; u kojem obliku pohranjuje primljene informacije; kako se analizira?
U procesu aktivnog učenja, koje se pojavljuju u ranoj dobi, postoje promjene u strukturi neurona, povećava se gustoća sinaptičkih kontakata, povećava se udio glija i živčanih stanica. Teško je razlikovati proces sazrijevanja mozga i strukturnih promjena, koji su molekularni nositelji memorije. Međutim, jasno je da je za puni razvoj inteligencije nužno riješiti zadatke koje postavlja vanjsko okruženje (podsjetimo na fenomen Mowglia ili na probleme prilagodbe životu prirodi životinja koje se uzgajaju u zatočeništvu).
U posljednjoj četvrtini XX. Stoljeća. Pokušali su detaljno proučiti morfološke značajke mozga A. Einsteina. Međutim, rezultat je bio prilično razočaravajuće - nisu otkrivene značajke koje su ga razlikovale od prosječnog modernog mozga. Jedina iznimka bila je određeni (neznatan) višak omjera glija i živčanih stanica. Znači li to da molekularni procesi memorije ne ostavljaju vidljive tragove u živčanim stanicama?
S druge strane, dugo je utvrđeno da inhibitori sinteze DNA ne utječu na pamćenje, dok inhibitori transkripcije i translacije smanjuju memorije. Znači li to da su određeni proteini u mozgovnim neuronima nositelji memorije?
Organizacija mozga je takva da su glavne funkcije povezane s percepcijom vanjskih signala i reakcija na njih (na primjer, s reakcijom motora) lokalizirane u određenim dijelovima moždanog korteksa. Tada bi razvoj stečenih reakcija (uvjetovanih refleksa) trebao biti "zatvaranje veza" između odgovarajućih središta korteksa. Eksperimentalna oštećenja ovog centra moraju uništiti uspomenu na ovaj refleks.
Međutim, eksperimentalna neurofiziologija nakupila je mnogo dokaza da se sjećanje na stečene vještine distribuira na različite dijelove mozga, a ne samo u području odgovornom za funkciju u pitanju. Eksperimenti s djelomičnim povrede korteksa štakora obučeni za navigaciju labirint, u pokazalo je da je vrijeme potrebno za vraćanje poremećenu vještinu proporcionalan volumenu uništenja i ne ovise o lokalizaciji.
Vjerojatno, razvoj ponašanja u labirintu uključuje analizu čitavog čimbenika (miris, okus, vizualni), a regije mozga odgovorne za ovu analizu mogu se nalaziti u različitim područjima mozga. Dakle, iako je za svaku komponentu reakcije ponašanja prisutan određeni dio mozga, opća reakcija se ostvaruje kada stupaju u interakciju. Ipak, u mozgu su pronađeni odjeli čija je funkcija izravno povezana s memorijskim procesima. To je hipokampus i amigdaloidni kompleks, kao i jezgre središnje linije talamusa.
Skup promjena u CNS, povezan s fiksacijom informacija (slika, vrsta ponašanja itd.), Neuroznanstvenici se nazivaju engram. Moderne ideje o molekularnim mehanizmima pamćenja ukazuje da je sudjelovanje pojedinih struktura mozga u procesu sjećanja i pohranjivanje podataka nije pohranjena u određenom n-gram, te u regulaciji uspostave i funkcioniranja neuronskih mreža koje obavljaju otisak, fiksaciju i reprodukciju podataka.
Općenito, podaci prikupljeni u istraživanju refleksa u ponašanju i električne aktivnosti mozga, pokazuju da u ponašanju i emocionalne manifestacije života nisu lokaliziran u određenu skupinu neurona u mozgu, a izražene su u promjeni interakcije velikog broja živčanih stanica koje odražavaju funkcioniranje cijelog mozga kao integriranog sustava.
Da bi opisali tijek procesa pamćenja novih informacija tijekom vremena, pojmovi kratkotrajna memorija i dugoročna memorija često se koriste. U kratkoročnoj memoriji, informacije se mogu pohraniti iz frakcija od sekunde do desetaka minuta, dok je u dugotrajnoj memoriji informacije ponekad sadržane tijekom čitavog života. Za pretvaranje prve vrste memorije u drugi, potreban je tzv proces konsolidacije. Ponekad je dodijeljena zasebnoj etapi srednje memorije. Međutim, svi ti pojmovi, vjerojatno odraz očitih procesa, još nisu ispunjeni stvarnim biokemijskim podacima.
Vrste memorije i njihova modulacija (Ashmarin, 1999)
Vrste memorije |
Inhibitori, učinci |
Kratkoročna memorija |
Elektrošok, kolinolitici (atropin, skopolamin), galanin, US1 (uvod u određene dijelove mozga) |
Srednja memorija (konsolidacija) |
Inhibitori energetskog metabolizma, ouabaina, hipoksije, inhibitori sinteze RNA i proteina (anisomycin, cikloheksimida, puromicin, aktinomicina D, RNaze), antitijela na proteine neurospecific (vazopresina, protein B-100), 2-amino-5-fosfornovalerianovaya kiseline (6- AGC) |
Dugoročna (cjeloživotna) memorija |
Nisu poznati inhibitori koji ih nepovratno krše. Djelomično inhibira atropin, diizopropil fluorofosfat, skopolamin |
Kratkoročna memorija
Kratkoročna memorija, koja analizira podatke koji dolaze iz različitih senzorskih organa, i njezina obrada, ostvaruje se uz sudjelovanje sinaptičkih kontakata. Čini se da je to očito, jer vrijeme u kojem se ti procesi pojavljuju nesumjerljivo je s vremenom sinteze novih makromolekula. To potvrđuje i sposobnost inhibicije kratkotrajne memorije pomoću sinaptičkih inhibitora i njena neosjetljivost na inhibitore sinteze proteina i RNA.
Proces konsolidacije traje duže vrijeme i ne uklapa se u strogo definirani interval (traje od nekoliko minuta do nekoliko dana). Vjerojatno je da trajanje tog razdoblja utječe i na kvalitetu informacija i na stanje mozga. Informacije koje mozak smatra nebitnim ne prolaze kroz konsolidaciju i nestaju iz sjećanja. Ostaje tajnovito kako se odlučuje o pitanju vrijednosti informacija i koji su pravi neurokemijski mehanizmi procesa konsolidacije. Sam proces trajanja procesa konsolidacije omogućuje nam da smatramo da je to konstantno stanje mozga koje kontinuirano provodi "proces razmišljanja". Različita priroda informacija koje ulaze u mozak za analizu i širok raspon različitih inhibicijskih mehanizama procesa konsolidacije ukazuju na to da u ovoj fazi u interakciji sudjeluju razni neurokemijski mehanizmi.
Korištenje spojeva navedenih u tablici kao inhibitori procesa konsolidacije uzrokuje amneziju (gubitak memorije) u pokusnim životinjama - nemogućnost da se reproducira razvijena sposobnost ponašanja ili da se dobiju informacije dobivene za upotrebu.
Zanimljivo je da se neki inhibitori očituju nakon prezentacije memoriranih informacija (retrogradna amnezija) i drugih - kada se primjenjuju u prethodnom razdoblju (anterogresna amnezija). Široko poznati eksperimenti na poučavanju pilića kako bi razlikovali zrno od nejestivih, ali sličnih veličina u objektima. Uvod u mozak pilića inhibitor sinteze proteina cikloheksimida nije ometao proces učenja, već je potpuno spriječio fiksaciju vještine. Nasuprot tome, primjena inhibitora Na pumpe (Na / K-ATPaze) ouabaina potpuno je inhibirala proces učenja bez utjecaja na već formirane vještine. To znači da je N-pumpa uključena u formiranje kratkotrajne memorije, ali ne sudjeluje u procesu konsolidacije. Štoviše, rezultati pokusa sa cikloheksimom pokazuju da je sinteza novih molekula proteina potrebna za provedbu procesa konsolidacije, ali nije potrebna za formiranje kratkotrajne memorije.
Slijedom toga, trening tijekom formiranja kratkotrajne memorije uključuje aktivaciju određenih neurona i konsolidaciju - stvaranje dugoročnih interneuronalnih mreža, kako bi se konsolidirala interakcija u kojoj je potrebna sinteza posebnih proteina. Ne treba očekivati da će ti proteini biti nositelji specifičnih informacija, njihovo oblikovanje može biti "samo" poticaj za aktivaciju inter-neuralnih veza. Kako konsolidacija dovodi do stvaranja dugoročne memorije koja se ne može poremetiti, ali se može reproducirati na zahtjev, ostaje nejasna.
Istodobno je jasno da je stvaranje snažne vještine sposobnost neuronske populacije da stvori mrežu u kojoj je najvjerojatnije prijenos signala i ta sposobnost mozga može dugo trajati. Prisutnost jedne takve interneuronske mreže ne sprječava neurone da sudjeluju u sličnim drugim mrežama. Stoga je jasno da su analitičke sposobnosti mozga vrlo velike, ako ne i neograničene. Također je jasno da realizacija tih sposobnosti ovisi o intenzitetu treninga, posebno tijekom sazrijevanja mozga u ontogenezi. S godinama, sposobnost učenja pada.
Učenje je blisko povezano s sposobnošću plastičnosti - sposobnošću sinaptičkih kontakata na funkcionalne promjene koje se događaju u procesu funkcioniranja, usmjerene na sinkronizaciju neuronske aktivnosti i stvaranje inter-neuronskih mreža. Obilježja plastičnosti prate sinteza specifičnih proteina koji obavljaju poznate (npr., Receptore) ili nepoznate funkcije. Jedan od članova ovog programa je protein S-100 koji se odnosi na aneksin moguće detektirati u mozgu, a posebno u velikim količinama (dobila je ime po sposobnosti da ostane topiv u 100 postotnom zasićenje amonij sulfata, na neutralnom pH). Sadržaj u mozgu je nekoliko reda veličine veći nego u drugim tkivima. Akumulira se uglavnom u glijalnim stanicama i nalazi se u blizini sinaptičkih kontakata. Sadržaj proteina S-100 u mozgu počinje se povećavati 1 sat nakon treninga i doseže maksimum u 3-6 sati, koji ostaje na visokoj razini nekoliko dana. Uvođenje protutijela na ovaj protein u ventrikulama mozga štakora narušava sposobnost učenja životinja. Sve to omogućuje da razmotrimo protein S-100 kao sudionik stvaranja inter-neuronskih mreža.
Molekularni mehanizmi plastičnosti živčanog sustava
Plastičnost živčanog sustava definirana je kao sposobnost neurona da percipiraju signale iz vanjskog okruženja koje mijenjaju tvrdi determinizam genoma. Plastičnost podrazumijeva mogućnost promjene funkcionalnog programa za interakciju neurona kao odgovor na promjene u vanjskom okruženju.
Molekularni mehanizmi plastičnosti su višestruki. Razmotrimo glavne na primjer glutamatergijskog sustava. Na glutamatergijskoj sinapsi istovremeno se nalaze različiti receptori, ionotropni i metabotropni. Oslobađanje glutamata sinaptičke pukotine u procesu pobude dovodi do aktivacije AMPA i kamatnim aktiviranog ionotropne receptore, što uzrokuje depolarizaciju postsinaptičkim membrane. S veličinom transmembranskog potencijala koji odgovara potencijalu odmora, NMDA receptori nisu aktivirani pomoću glutamata jer su njihovi ionski kanali blokirani. Iz tog razloga, NMDA receptori nemaju šansu za neposrednu aktivaciju. Međutim, kada sinaptička membrana počinje depolarizirati, magnezijev ioni se uklanjaju s mjesta vezanja, što oštro povećava afinitet receptora za glutamat.
Aktivaciju receptora YNMDA uzrokuje ulazak kalcija u zonu preko postsinaptičkom ionskog kanala pripada molekulu NMDA receptora. Unos kalcija također promatrana preko naponskih kalcijevih kanala se aktiviraju zbog rada kainata i AMPA receptora glutamata. Kao rezultat agregata ovih procesa u post-sinaptičkoj zoni, sadržaj kalcijevih iona raste. Ovaj signal je preslab da promijeni aktivnost brojnih enzima koji su osjetljivi na ione kalcija, ali je dovoljno za aktiviranje fosfolipazu C-membrane, naznačen time, da podloga je fosfoinozitolglikan i uzrokovati nakupljanje inozitol fosfata i inozitol-3 aktivacije-fosfatzavisimogo oslobađanja kalcija iz endoplazmatski retikulum značajan.
Dakle, aktivacija ionotropnih receptora ne samo da uzrokuje depolarizaciju membrane u postsinaptičnoj zoni, nego stvara i uvjete za značajno povećanje koncentracije ioniziranog kalcija. U međuvremenu, glutamat se aktivira u sinaptičkoj regiji i metabotropnim receptorima. Kao rezultat, postaje moguće aktivirati odgovarajuće G-proteine "pričvršćene" različitim efektorima. Kinaze, fosforiliranje različitih ciljeva, uključujući ionotropne receptore, mogu se aktivirati, što modificira aktivnost struktura kanala ovih formacija.
Štoviše, receptori glutamata se također nalaze na presinaptičnoj membrani, koji također imaju mogućnost interakcije s glutamatom. Metabotropni receptori ove sinapsi regije povezani su s aktivacijom sustava uklanjanja glutamata iz sinaptičkog rascjepa, koji djeluje na principu ponovnog unosa glutamata. Taj proces ovisi o aktivnosti N-pumpe, budući da je sekundarni aktivni transport.
Aktivacija NMDA receptora prisutnih na presinaptičnoj membrani uzrokuje i povećanje razine ioniziranog kalcija u presinaptičnom području sinaptičke završetka. Akumulacija kalcijevih iona sinkronizira fuziju sinaptičkih vezikula s membranom, ubrzavajući oslobađanje medijatora u sinaptički rascjep.
Kada dolazi sinapsa serije ekscitacija impulsa i ukupna koncentracija slobodnih iona kalcija konstantno povišena, aktivacija kalcija ovisan proteaza kalpain se može vidjeti, koji cijepa jedna od strukturnih proteina Fodrina maskiranje glutamat receptorima i sprečavanje njihove interakcije s glutamatom. Dakle, oslobađanje neurotransmitera u sinaptičku pukotinu nakon pobude pruža razne mogućnosti, čija provedba može rezultirati povećanjem ili inhibicija signala, ili na uništavanje: sinapsa djeluje na principu multivarijatne i provodi se na svaki trenutak put ovisi o različitim čimbenicima.
Među tim mogućnostima je samoopodešavanje sinapse za najbolji prijenos signala, koji se pokazao pojačavanjem. Taj se proces naziva dugotrajno pojačavanje (LTP). Sastoji se od činjenice da, s produljenom visokofrekventnom stimulacijom, reakcije živčanih stanica na dolazne impulse pokazuju se jačanju. Taj je fenomen jedna od strana plastičnosti koja se temelji na molekularnoj memoriji neuronske stanice. Razdoblje dugotrajnog potenciranja prati povećana fosforilacija određenih neuronskih proteina specifičnim protein kinazama. Jedan od rezultata povećanja razine kalcijevih iona u stanici je aktivacija Ca-ovisnih enzima (kalpain, fosfolipaze, Ca-kalmodulin-ovisne protein kinaze). Neki od tih enzima povezani su s formiranjem aktivnih oblika kisika i dušika (NADPH oksidaza, NO sintaze, itd.). Kao rezultat toga, u aktiviranom neuronu može se registrirati nakupljanje slobodnih radikala koji se smatraju sekundarnim sredstvima metaboličke regulacije.
Važan, ali ne i jedini rezultat nakupljanja slobodnih radikala u neuronskoj stanici je aktivacija tzv. Ranih gena za odgovor. Ovaj proces je najraniji i najbrži prolazni odgovor stanične jezgre na signal slobodnih radikala, aktivacija tih gena javlja se u 5-10 minuta i traje nekoliko sati. Ovi geni uključuju skupine c-fos, c-jun, c-junB, zif / 268, itd. Oni kodiraju nekoliko opsežnih obitelji specifičnih transkripcijskih proteina.
Aktivacija gena neposrednog odgovora javlja se uz sudjelovanje nuklearnog faktora NF-kV, koji mora proći kroz jezgru kroz nuklearnu membranu radi realizacije njezina djelovanja. Sprječava prodor činjenicu da ovaj faktor predstavlja dimer dva proteina (p50 i p65) u citoplazmi kompleksira s inhibitorom proteina i ne može ući u jezgru. Inhibitorni protein je supstrat za fosforilaciju specifičnom proteinskom kinazom, a potom disocira od kompleksa, koji otvara put za jezgru NF-KBB. Aktivirajući kofaktor protein kinaze je vodikov peroksid, pa val slobodnih radikala, koji hvataju stanicu, uzrokuje niz gore opisanih postupaka, što dovodi do aktivacije ranih gena za odgovor. Aktivacija c-fos također može uzrokovati sintezu neurotrofina i stvaranje neurita i novih sinapsa. Dugotrajna potencijacija uzrokovana visokofrekventnim stimuliranjem hipokampusa dovodi do aktivacije zif / 268, koji kodira Zn-osjetljivi DNA-vezujući protein. Antagonisti NMDA receptora blokiraju dugotrajnu potenciranost i aktivne tvari zif / 268.
Jedan od prvih koji je 1949. Poduzeo pokušaj da razumije mehanizam analize informacija u mozgu i razviti strategiju ponašanja bio je SO Hebb. Predložio je da se u mozgu formira funkcionalna asocijacija neurona - lokalne interneuronalne mreže - kako bi obavili te zadatke. Pročistio je i produbio te prikaze M. Rozenblat (1961), koji je formulirao hipotezu "Unsupervised correlation basic learning". Prema idejama koje je razvio, u slučaju generiranja niza ispuštanja, neuroni se mogu sinkronizirati povezivanjem određenih (često morfološki udaljenih jedni od drugih) stanica samonamještanjem.
Moderna neurokemije potvrđuje mogućnost takvih pokretački neurona na zajedničkoj frekvenciji, objašnjavajući funkcionalni značaj serije uzbudljivih „bitova” za .sozdaniya interneuronskih lanaca. Korištenje glutamat analoga s fluorescentnim markerom i naoružan sa suvremenom tehnologijom, bilo je moguće pokazati da čak i ako jedna sinapsa uzbude elektrostimulacija može proširiti i na prilično udaljeni sinaptičke strukturu zbog formiranja tzv glutamata vala. Stanje formiranja takvog vala je frekvencija signala u određenom frekvencijskom režimu. Inhibicija transportera glutamata povećava uključenost neurona u proces sinkronizacije.
Uz glutamatergijski sustav, koji je izravno povezan s procesima učenja (pamćenja), drugi mozgovni sustavi također sudjeluju u formiranju memorije. Poznato je da sposobnost učenja otkriva pozitivnu korelaciju s aktivnošću kolin acetil transferaze i negativnom s enzimom koji hidrolizira ovaj medijator acetilkolinesterazom. Inhibitori kolin acetiltransferaze ometaju proces učenja, a inhibitori kolinesteraze doprinose razvoju defenzivnih refleksa.
U oblikovanju memorije također sudjeluju biogenih amina, norepinefrina i serotonina. Pri razvoju uvjetovani refleks s negativnim (elektrobolevym) pojačanje je aktivacija noradrenergičkog sustava, a ako je pozitivna (hrana) pojačanje noradrenalin smanjuje metabolizam stopa. Serotonin, naprotiv, olakšava razvoj vještina u uvjetima pozitivnog pojačanja i nepovoljno utječe na formiranje obrambene reakcije. Dakle, u procesu pamćenja konsolidacije serotoninski i noradrenalina sustavi su vrsta antagonista i poremećaja uzrokovanih prekomjernim nakupljanjem serotonina, očito, može se nadoknaditi aktiviranjem noradrenergičku sustav.
Uključivanje dopamina u regulaciju memorijskih procesa je multifaktorski u prirodi. S jedne strane, otkriveno je da može stimulirati razvoj uvjetovanih refleksa s negativnim pojačanjima. S druge strane, smanjuje fosforilaciju neuronskih proteina (npr. B-50 protein) i potiče razmjenu fosfoinozitola. Može se pretpostaviti da dopaminergički sustav sudjeluje u konsolidaciji memorije.
Neuropeptidi koji su oslobođeni u sinapsi tijekom ekscitacije također su uključeni u procese stvaranja memorije. Vazoaktivni intestinalni peptid povećava afinitet nikotinskog receptora za acetil na posrednik u nekoliko tisuća puta, što pridonosi funkcioniranje kolinergične sustava. Vazopresin hormon oslobođen iz hipofize, koji je sintetiziran u supraoptic jezgri hipotalamusu aksona struja prenosi na stražnji režanj hipofize, gdje je pohranjen u sinaptičkih vezikula i otpuštaju u krv iz njega. Ovaj hormon žlijezde i hipofize adrenokortikotropnog hormona (ACTH) stalno u mozgu kao regulatori memorijskih procesa. Treba naglasiti da je ovaj efekt se razlikuje od njihovog hormonska aktivnost - fragmenti tih spojeva su lišeni ove aktivnosti, imaju isti učinak na proces učenja, kao i cijelu molekulu.
Nonpeptidni memorijski stimulatori gotovo su nepoznati. Iznimka je orotat i široko se koristi u klinici piracetam. Potonji je kemijski analog gama-aminomaslačne kiseline i pripada skupini takozvanih nootropnih lijekova, jedan od učinaka koji je poboljšanje moždane cirkulacije.
Proučavanjem uloge orotata u mehanizmima fiksacije memorije intriga je povezana s umovima neurokemista u drugoj polovici 20. Stoljeća. Priča je započela eksperimentima J. McConnella o razvoju planarnih crva primitivnog refleksa primitivnim ravnim crvima. Nakon što je stvorio stabilan refleks, prešao je planar u dva dijela i provjerio sposobnost učenja istog refleksa kod životinja koje su se obnavljale na obje polovice. Iznenađenje je bilo da ne samo da pojedinci dobiveni iz glave imaju povećanu sposobnost učenja, ali oni koji su se regenerirali iz repova bili su obučeni mnogo brže od kontrolnih pojedinaca. Za obučavanje obje, potrebno je tri puta manje vremena nego kod osoba koje su se regenerirale iz kontrolnih životinja. McConnell je zaključio da je dobivena reakcija kodirana supstancom koja se akumulira u oba dijela glave i repa, ravnog tijela.
Reprodukcija McConnellovih rezultata na drugim mjestima naišla je na poteškoće, zbog čega je znanstvenik proglašen šarlatanom, a njegovi su članci prestali biti prihvaćeni za objavljivanje u svim znanstvenim časopisima. Razjareni autor je osnovao svoj vlastiti časopis, gdje je objavio ne samo rezultate naknadnih eksperimenata, već i crtiće na svojim recenzentima i dugotrajne opise eksperimenata koje je proveo kao odgovor na kritične primjedbe. Zahvaljujući McConnellovu sigurnost u njegovoj ispravnosti, moderna znanost može se vratiti na analizu tih izvornih znanstvenih podataka.
Je značajna činjenica da je tkivo „obučeni” planarians otkriven visok sadržaj orotinska kiseline, koja je metabolit potrebne za sintezu RNA dobivenih rezultata McConnell, može se tumačiti na sljedeći način: Uvjeti za bržu obuku stvara povećani sadržaj orotatnc y "Trenirani" planari. Prilikom proučavanja učenja regeneriranih planarista, oni se ne susreću s prijenosom sjećanja, već s prenošenjem vještina u njegovo stvaranje.
S druge strane, pokazalo se da kada se regeneracija planaraca izvodi u prisutnosti RNaze, samo pojedinci dobiveni iz fragmenta glave pokazuju povećanu sposobnost učenja. Nezavisni pokusi provedeni krajem XX. Stoljeća. G. Ungar, dopušteno je izolirati od mozga životinja s refleksom izbjegavanja mraka, 15-članog peptida, nazvanog scotofobin (induktor straha od tame). Očigledno, i RNA i neki specifični proteini mogu stvoriti uvjete za pokretanje funkcionalnih veza (interneuronalne mreže), slične onima koje su aktivirane u izvornoj osobi.
Godine 2005. Obilježen je 80. Rođendan McConnela, čiji su eksperimenti pokrenuli proučavanje nositelja molekularne memorije. Na prijelazu iz 20. I 21. Stoljeća. Pojavile su se nove metode genomike i proteomike čija je upotreba omogućila otkrivanje uključivanja nisko molekularnih fragmenata transportne RNA u procesu konsolidacije.
Nove činjenice omogućuju preispitivanje koncepta ne sudjelovanja DNA u mehanizmima dugoročne memorije. Detekcija RNA-ovisne DNA polimeraze u tkivu mozga i prisutnost pozitivne korelacije svoje aktivnosti s sposobnošću učenja ukazuju na mogućnost sudjelovanja DNK u procesima stvaranja memorije. Utvrđeno je da razvoj uvjetovanih refleksa hrane oštro aktivira određene regije (geni odgovorni za sintezu specifičnih proteina) DNA u neokorteksu. Uočeno je da aktivacija DNK uglavnom utječe na područja koja se rijetko repliciraju u genomu, a promatra se ne samo u nuklearnoj, već iu mitohondrijskoj DNK, a potonji - u većoj mjeri. Čimbenici koji potiskuju memoriju istodobno potiskuju ove sintetičke procese.
Neki stimulansi pamćenja (na: Ashmarin, Stukalov, 1996)
Specifičnost |
Stimulansi |
|
Klase |
Primjeri tvari |
|
Relativno specifična sredstva |
Regulatorni |
Vasopresin i njegovi analozi, dipeptid pEAO, ACTH i njegovi analozi |
Nonpeptidni |
Pyracetam, gangliozidi |
|
Regulatorima metabolizma RNA |
Orotat, RNA niske molekulske mase |
|
Sredstva širokog spektra |
Nervni stimulator |
Fenilalkilamini (fenamin), |
Antidepresivi |
2- (4-metil-l-piperazinil) -10-metil-3,4-diaza-fenoksazin (azafen) |
|
Modulatori |
Kolinomimetici, inhibitori acetilkolinesteraze |
Tablica prikazuje primjere spojeva koji stimuliraju memoriranje.
Moguće je da će proučavanje sudjelovanja DNK u procesima stvaranja memorije dati razuman odgovor na pitanje postoje li uvjeti pod kojima se generirajuće vještine ili pojavljivanja koja su nastala mogu naslijediti. Moguće je da je genetska sjećanja na dugogodišnje događaje koje su doživjeli predci na temelju nekih neobjašnjivih pojava psihe.
Prema duhoviti, iako nedokazane mišljenju, leti u snu, u pratnji konačni formiranje zrele mozga, doživljavaju svatko od nas u mladosti odražavaju osjećaj leta, doživljavaju naši preci u vrijeme kad su se utaborili u drveću. Nije ni čudo da leti san nikada ne završava pada - jer one su preci koji su u jesen nisu imali vremena da zgrabite granu, iako iskusni taj osjećaj prije nego što je umro, ali nije dao potomstvo ...