Μια νέα μελέτη από το Κέντρο Επιστήμης του Εγκεφάλου RIKEN στην Ιαπωνία αλλάζει ριζικά τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τη λειτουργία της μνήμης. Η ομάδα του ερευνητή Jun Nagai ανακάλυψε ότι τα κύτταρα-κλειδιά για τη σταθεροποίηση των αναμνήσεων δεν είναι οι νευρώνες, όπως πίστευε μέχρι τώρα η επιστήμη, αλλά τα αστροκύτταρα, ένας τύπος γλοιακών κυττάρων που μέχρι πρότινος θεωρούνταν βοηθητικά.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, δείχνει ότι τα αστροκύτταρα δεν είναι απλοί υποστηρικτές των νευρώνων, αλλά ενεργοί παίκτες στη διαδικασία μάθησης και αποθήκευσης αναμνήσεων. Σύμφωνα με τα ευρήματα, οι έντονες συναισθηματικά εμπειρίες – όπως ο φόβος – «ετικετοποιούν» βιολογικά συγκεκριμένες ομάδες αστροκυττάρων για μερικές ημέρες. Αυτά τα «ετικετοποιημένα» αστροκύτταρα ενεργοποιούνται ξανά όταν το άτομο ανακαλεί τη μνήμη, συμβάλλοντας έτσι στη σταθεροποίησή της ώστε να παραμείνει μακροπρόθεσμα.
Πώς έγινε η ανακάλυψη
Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο σύστημα που επιτρέπει την παρακολούθηση των αστροκυττάρων που ενεργοποιούν την πρωτεΐνη Fos, η οποία παράγεται όταν ένα κύτταρο ενεργοποιείται. Μέχρι σήμερα, η πρωτεΐνη Fos είχε συνδεθεί κυρίως με τη δραστηριότητα των νευρώνων και τη δημιουργία των λεγόμενων engrams, δηλαδή των ίδιων των ιχνών μνήμης.
Για να μελετήσουν τη διαδικασία, οι επιστήμονες εκπαίδευσαν ποντίκια να συνδέουν ένα συγκεκριμένο κλουβί με μια δυσάρεστη εμπειρία. Μερικές ημέρες αργότερα, όταν τα ζώα τοποθετήθηκαν ξανά στο ίδιο κλουβί, παρουσίασαν αντίδραση φόβου, αποδεικνύοντας ότι θυμούνταν το γεγονός.
Το εντυπωσιακό εύρημα ήταν ότι η δραστηριότητα Fos εμφανίστηκε έντονα στα αστροκύτταρα μόνο κατά την ανάκληση της μνήμης, και όχι κατά τη διάρκεια της αρχικής εμπειρίας. Αυτό αποκάλυψε έναν νέο, κρίσιμο ρόλο για τα αστροκύτταρα στη διαδικασία της μακροπρόθεσμης μνήμης.
Η συνεργασία νευρώνων και αστροκυττάρων
Η ενεργοποίηση των αστροκυττάρων απαιτεί εισροή σήματος από τους νευρώνες της αμυγδαλής, οι οποίοι σχετίζονται με τη μνήμη φόβου, καθώς και από νευρώνες που χρησιμοποιούν νοραδρεναλίνη ως νευροδιαβιβαστή. Ωστόσο, αυτές οι δύο μορφές ενεργοποίησης συμβαίνουν και κατά τη μάθηση και κατά την ανάκληση, γεγονός που δημιούργησε ένα νέο ερώτημα: γιατί τα αστροκύτταρα ενεργοποιούνται μόνο στη δεύτερη περίπτωση;
Η απάντηση δόθηκε μέσω ανάλυσης RNA μονοκύτταρου, που έδειξε ότι μετά από μια συναισθηματικά έντονη εμπειρία, τα αστροκύτταρα αρχίζουν να παράγουν άλφα και βήτα αδρενεργικούς υποδοχείς, οι οποίοι «αντιλαμβάνονται» τη νοραδρεναλίνη. Οι επιπλέον αυτοί υποδοχείς λειτουργούν σαν σήμα αναγνώρισης, που υποδεικνύει ποια αστροκύτταρα πρέπει να ενεργοποιηθούν όταν ενεργοποιηθεί η ανάμνηση.
Τι συνέβη όταν οι επιστήμονες παρενέβησαν
Για να επιβεβαιώσουν τη θεωρία τους, οι ερευνητές μπλόκαραν τη δραστηριότητα των Fos⁺ αστροκυττάρων κατά τη φάση της ανάκλησης. Το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό: τα ποντίκια δεν μπόρεσαν να θυμηθούν τη δυσάρεστη εμπειρία. Αντίθετα, όταν τα αστροκύτταρα ενεργοποιήθηκαν τεχνητά, τα ζώα αντιδρούσαν με φόβο ακόμα και σε ήπιες ή άσχετες καταστάσεις, σαν να ανακαλούσαν ένα ισχυρό τραύμα.
Επιπτώσεις για την ψυχική υγεία
Τα ευρήματα αυτά μπορεί να αλλάξουν τον τρόπο που κατανοούμε διαταραχές όπως η μετατραυματική διαταραχή στρες (PTSD). Σύμφωνα με τον Nagai, η ανακάλυψη του «διακόπτη μνήμης» των αστροκυττάρων ανοίγει τον δρόμο για νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις που θα μπορούσαν να μειώνουν επιλεκτικά τη δύναμη των τραυματικών αναμνήσεων χωρίς να επηρεάζουν τις υπόλοιπες.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!