Raziskovalci v projektu Human Brain so izpopolnili svoj model človeških možganov in razkrili skrivnost, kako se oblikujejo spomini in se živčni sistem prilagaja.
Spomini so sestavni del našega življenja. Nikakor ne izguba kratkoročnega ali dolgoročnega spomina močno vpliva na človeško psiho in v prvem primeru ga lahko celo odtrga od tujine. V zdravih možganih se lahko informacije shranijo več let, tudi če je bilo seznanjanje z njim minljivo. Toda kako se to zgodi?
Obdelava informacij v možganih poteka v nevronih, ki so povezani s sinapsami. Vsaka sprememba teh sinaps vpliva na to, kako si stvari zapomnimo ali se odzovemo na določene dražljaje. Eden od načinov za spreminjanje nevronskih vezij je skozi proces sinaptične plastičnosti, pri čemer se določene sinapse sčasoma okrepijo ali oslabijo kot odgovor na nevronsko aktivnost.
Z analizo mrež biokemičnih reakcij, na katerih temelji sinaptična sprememba, so znanstveniki projekta Human Brain Project, ki je združeval raziskovalce z različnih evropskih univerz, lahko pridobili nova znanja o mehanizmih plastičnosti.
Pri nevronih se zunanja in notranja obdelava informacij zgodi s prenosom signalov po sinaptičnih omrežjih. Prav oni določajo sinaptično plastičnost. Včasih so celo posamezne molekule - encimi ali proteini - sposobni sprožiti računalniško moč v teh omrežjih. Ena od teh molekul je družina encimov adenilat ciklaze sesalcev (AC), ki lahko prenašajo zunajcelične signale v znotrajcelično molekulo cikličnega adenosinofonofata (cAMP), eno glavnih celičnih signalnih molekul.
Pri svojem delu so nevroznanstveniki projekta ugotovili, da možgani proizvajajo devet variant AC proteinov. Ena izmed njih, AC5, je prevladujoča oblika v striatumu, struktura, ki vključuje spomin, vedenje in nagrado za učenje novih veščin. Med treningom je proizvodnja cAMP ključnega pomena za krepitev sinapse, ki povezuje kortikalne nevrone s striatumom. Poleg tega se je izkazalo, da je tvorba teh vezi odvisna od več sistemov, na primer dopamina in acetilholina.
Avtor: Nikita Shevtsov