Har funnet en nøkkel til hukommelse

For at vi skal være i stand til å huske noe, må kontaktflatene mellom hjernecellene som utveksler informasjon, være sterke og endringsvillige. Forskere har nå funnet ut hvilket gen som er den avgjørende faktoren for disse egenskapene.

Publisert
"Bildet viser en enkelt nervecelle i hippocampus. I enden av hver nervetråd er det en nerveterminal, såkalt synapse. Hver celle kan ha 10.000 synapser. (ill. Kristen Harris)"
"Bildet viser en enkelt nervecelle i hippocampus. I enden av hver nervetråd er det en nerveterminal, såkalt synapse. Hver celle kan ha 10.000 synapser. (ill. Kristen Harris)"

- Gjennom en rekke laboratorieforsøk har vi identifisert genet som virker som en forutsetning for dannelsen av langtidshukommelse.

- Genet heter Arc og kan beskrives som “the missing link”. Kunnskap om hvilke mekanismer Arc setter i sving, vil blant annet være viktig i utviklingen av medisiner mot lidelser som innebærer hukommelsesvikt, sier professor Clive Bramham.

Betydning for en rekke lidelser

Funnene til forskningsgruppen hans på Institutt for biomedisin, er publisert i Journal of neuroscience. Nylig hadde gruppen også en artikkel som oppsummerte forskningen på feltet i Nature Reviews Neuroscience.

Hva som skjer i og mellom cellene i hjernedelen hippocampus, er et hett tema både i forskningsmiljø verden over og i farmasøytisk industri. Kontaktflatene mellom nevronene (hjernecellene) står sannsynligvis helt sentralt i alle høyere mentale funksjoner i mennesket, og innsikt i prosessene her er derfor svært ettertraktet.

Ikke bare kan det ha betydning for pasienter med psykiatriske lidelser - det kan trolig også gi mer kunnskap om sykdommer som Alzheimer og Parkinson.

Dårlig vilkår med hemmet gen

Nøkkelordet er “synaptisk plastistet”. Hjernecellene kommuniserer og lagrer informasjon gjennom signalutveksling i møtepunktet mellom celletrådene.

Synaptisk plastisitet er benevnelsen på den egenskapen som denne terminalen, synapsen, har til å finjustere seg for å skape gode sender- og mottakerforhold. Dette bestemmes blant annet av gener og proteiner.

Clive Bramhams gruppe grep fatt i ett av de genene som har vært pekt på som interessant i denne sammenhengen. Samtidig som de stimulerte til signaloverføring med høyfrekvente elektroniske impulser, injiserte de et stoff som hemmer avlesningen av Arc-genet.

Reaksjonen som vanligvis oppstår i hver enkelt synapse ved slik stimulering, kalles langtidspotensiering, (LTP) og viser til at kortvarig stimulering har langvarig virkning. Når hemmerne ble injisert, ble imidlertid pågående LTP slettet.

Funnet blir også støttet opp av tidligere studier som konkluderte med at designermus uten Arc-genet manglet langtidshukommelse. Bramham viser nå at Arc står sentralt i reguleringen av synapsen.

Avsløre avlesningsmekanismer

Grunnen til at akkurat Arc-genet ble satt under lupen, var blant annet at “budbringer RNA’et” (mRNA) som dette koder for, frakter informasjonen fra genet helt ut til synapsen. Proteinet som her dannes med “Arc-oppskriften” utmerker seg derfor spesielt.

- Arc-genet styrker synapsen ved å forsterke den delen av stillaset, cytoskjelettet, som ender opp her, forteller Bramham, og legger til at vekstfaktoren, brain-derived neutrophic factor (BDNF) også aktiverer de samme mekanismene.

Samtidig som BDNF styrker synapsen, fører den til en veldig lokal dannelse av proteiner som synapsen bruker ved langtidsminne. Denne faktoren ser imidlertid også ut til å være betinget av Arc-genet. Det vil derfor være avgjørende å avsløre de mekanismene som styrer avlesningen av Arc-mRNA’et.

Viktig å ikke huske alt

Clive Bramham forsker også på hvordan mekanismene som fører til synaptisk plastisitet påvirker stemningsregulering og effekten av antidepressive medikament.

Ved langvarig depresjon er det påvist et tap av langtidshukommelse, noe man knytter til mindre endringsvillig synapse. Kunnskapen om Arc-genet kan dermed bidra til at anti-depressiva virker bedre på dette området.

- Vi vet imidlertid ingenting om hvorvidt dette er kunnskap som kan brukes til å forbedre hukommelsen hos friske mennesker. Men det er jo slik at det er veldig viktig å ikke huske på alt. Hjernen har begrenset kapasitet og det er meningen den skal være selektiv i hva den biter seg merke i, smiler Bramham.