Mälu suurendamine: võtmeks võib olla serotoniini retseptor
Hiljutine uuring annab värske ülevaate konkreetsetest retseptoritest, mis on seotud mälestuste loomisega. Teadlased loodavad, et tulevikus võib see avastus aidata võidelda vanusega seotud kognitiivse langusega.
Mälu parandamiseks mõeldud ravimite kavandamine on ulme ja tõenäoliselt jääb see sellesse valdkonda väga kauaks.
Praegu tehakse aga mälu-uuringute valdkonnas hüppeid.
Kui neuroteadlased uurivad aju sügavamal, muutuvad mälu moodustumise mehhanismid selgemaks ja nende parandamise viisid lähenduvad üha enam.
New Yorgis (NY) asuva Columbia ülikooli Irvingi meditsiinikeskuse teadlased on selle uuringu esirinnas. Ph.D. Catia M. Teixeira ja Ph.D. Zev B. Roseni juhtimisel keskendusid nad oma viimasele projektile serotoniini vabanemisele hipokampuses ja selle mõjule mälule.
Hippokampus ja mälu
Hippokampus mängib mälus pikka aega olulist rolli. Eelkõige asetab see pikaajalisi mälestusi elukogemustest. Eriti oluline on hipokampuse piirkond, mida nimetatakse CA1-ks.
Näiteks leiti uuringus, milles osalesid isikud, kellel oli kahju oma CA1 piirkonnale, et neil on „õppimine sügavalt kahjustatud“. Teises uuringus, kus testiti sarnaseid patsiente, leiti autobiograafilises ja episoodilises mälus tõsiseid kahjustusi.
Värske uuringu autorite sõnul näib CA1 piirkonna kaudu toimuva neuronite kommunikatsiooni tugevus olevat seotud mälu moodustumisega.
Hipokampust mõjutab tugevalt serotoniin (teiste neurotransmitterite hulgas), kuid selle täpne roll on jäänud ebaselgeks. Selles uuringus osalenud meeskond soovis sellesse veidi süveneda.
Serotoniini funktsiooni kontrollimiseks uurisid nad optogeneetika abil hiire aju - tehnikat, mis võimaldab neuroteadlastel neuroneid valguse impulsside abil välja ja sisse lülitada. Mängides hipokampuse CA1 piirkonna erinevate serotoniiniradadega, said nad paremini mõista, mida kumbki teeb.
Nad leidsid, et kui serotoniini vabanemine on suurenenud, muutub CA1 neuronite kommunikatsioon tugevamaks; see parandas hiirte ruumimälu. Seevastu, kui serotoniini vabanemine oli kunstlikult blokeeritud, oli ruumimälu halvenenud.
See näitas, et serotoniini vabanemine CA1 piirkonnas võib mälu suurendada, kuid näitas ka seda, et mälu moodustub ülalpeetav sellel rajal. Nende leiud avaldatakse sel nädalal ajakirjas Neuron.
Ainuüksi teadmine, et serotoniin on mälu moodustamiseks ülioluline, ei olnud piisav; nad tahtsid olla konkreetsemad.
Puurimine retseptori tüübini
On mitmeid serotoniiniretseptorite tüüpe - tegelikult on neid retseptoreid seitse üldklassi. Meeskond soovis välja selgitada, milline spetsiifiline serotoniiniretseptorite klass oli mälus.
"Esiteks," selgitab Teixeira, "leidsime, et kui serotoniin vabaneb õppimise ajal hipokampuse endogeensetest basseinidest, tugevneb mälestus õpitud sündmusest."
"Seejärel põhjendasime, et tuvastades ühe serotoniiniretseptori tüübi domineeriva seose, võiksime ravimiravi testida mälu jõudluse osas."
Catia M. Teixeira, Ph.D.
Lõpuks tabasid teadlased konkreetset serotoniini retseptorit. Nagu Teixeira jätkab, "[leidsime, et 5-HT4 retseptori funktsionaalne moduleerimine ravimitega parandas mälu moodustumist".
See leid toetab varasemat tööd, milles tuvastati ka 5-HT4 retseptori roll mälus. Samuti leidis hiljutine tervetel vabatahtlikel inimestel läbi viidud uuring, et 5-HT4 retseptorite tihedus (kui palju on saadaval serotoniiniga seondumiseks) hipokampuses ennustas verbaalse õppimise testi tulemusi.
Kuna enamiku inimeste kognitiivne võimekus ja mälu vähenevad koos vanusega, võib mälu salvestamise ja otsimise täpsete mehhanismide mõistmisel olla oluline mõju.
Kui suudetakse välja töötada ravim, mis suurendab serotonergilist aktiivsust hipokampuse CA1 piirkonnas 5-HT4 retseptorite juures, võib see ühel päeval aidata inimestel jääda vaimselt teravaks ka kõrge vanuseni. Siiski väärib märkimist, et see on pikk tee.
