Newyork ve Kaliforniya Üniversitesi’ nde nörologlar kısa, orta ve uzun süreli hafızada ne zaman ve nerede moleküler aktivite oluştuğunu açığa çıkardı. Elde edilen bulgular Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalinde yayınlandı. Moleküler mimarinin keşfedilmesiyle, daha iyi bir yol haritası çizilerek, ilgili hastalıklar için tedavi geliştirilebilecek.
“ Bulgularımız anıların ve hafızanın nasıl yaratıldığını derinden anlamamızı sağlayacak,” olarak açıklıyor araştırma ekip lideri Newyork Üniversitesi’ nden Profesör Thomas Carew. Ayrıca söylediklerine ek olarak, “ Hafızanın oluşması moleküllerin basitçe hareketiyle sağlanmıyor, dahası moleküler etkileşimin ve hareketin kompleks temporal ve uzak mesafede etkileşimiyle sağlanıyor.”
Nörologlar hafıza oluşumunun farklı moleküller boyutta sinyal iletimiyle bağlantılı olduğunu açığa çıkarmıştı. Fakat bu çalışmada moleküller aktif haldeyken aralarında uzak etkileşim tam olarak anlaşılmamıştı.
İşte bu problemi çözmek için Aplysia californica (Kaliforniya deniz salyangozu) nöronları incelendi. Aplysia gerçekten araştırma için çok iyi bir model organizma çünkü, nöronları 10 ila 50 kat daha büyük normal omurgalı nöronlarından. Tabiî ki normal nöron ağına göre oldukça küçük bir sistem. Ayrıca hafıza oluşumunda moleküler sinyal iletimini açıklamaya imkan veriyor. Bununla beraber bu canlıda, hafıza kodlama mekanizması evrim sırasında yüksek derecede korunduğundan, memelilere benzer şekilde çalışıyor.
Bilim adamları araştırmada, önceki araştırmada hafızayı şekillendirdiği gösterilen iki moleküle yani MAPK ve PKA moleküllerine odaklandılar. Nöron etkileşiminden sonra beyinde değişime uğruyorlar. Fakat daha önce nerede ve nasıl etkileşime girdikleri anlaşılamamıştı.
Bunu açıklamak için, araştırmacılar deniz salyangozlarına sensitizasyon uyguladılar ve böylece davranışsal tepki refleksini arttırarak arkasından normal bir şok verdiler. Nöronları ılımlı uyarılması sonucu kuyruk oluştu. Sonra ise MAPK ve PKA moleküler aktivitesi ölçüldü. İki molekülde sensitizasyon sonucu hafızanın oluşmasında yer almasına rağmen etkileşimleri yeterince açık görünmüyor.
Buldukları ise MAPK ve PKA ‘ nın aktivitelerini koordine ederek uzaktan ve geçiçi olarak hafızanın oluşumuna etki ettikleri açığa çıktı. Özellikle orta zamanlı dönemde(saatler) ve uzun zamanlı hafıza oluşumunda (günler) MAPK ve PKA aktivitesinin oluştuğunu ve MAPK ‘ nin PKA’ yı tetiklediği belirtiliyor. Buna karşın kısa süreli hafıza oluşumunda ise sadece PKA ‘ nın aktif olduğu ve MAPK ‘nın aktif olmadığı anlaşıldı.
Kaynak : http://www.sciencedaily.com/releases/2012/10/121015151155.htm
Jurnal Referans :
- Xiaojing Ye, Andreea Marina, and Thomas J. Carew. Local synaptic integration of mitogen-activated protein kinase and protein kinase A signaling mediates intermediate-term synaptic facilitation in Aplysia.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012; DOI: 10.1073/pnas.1209956109
