Muistin tehostaminen: Serotoniinireseptori voi olla avain
Äskettäin tehty tutkimus saa uuden käsityksen erityisistä reseptoreista, jotka ovat mukana muistojen luomisessa. Tutkijat toivovat, että tulevaisuudessa tämä löytö voisi auttaa torjumaan ikään liittyvää kognitiivista heikkenemistä.
Lääkkeen suunnittelu muistin parantamiseksi on tieteiskirjallisuutta, ja se todennäköisesti pysyy tuossa valtakunnassa vielä pitkään.
Muistitutkimuksen alalla tehdään kuitenkin harppauksia.
Tasaisesti, kun neurotieteilijät tutkivat syvemmälle aivoihin, muistinmuodostuksen mekanismit ovat selkeämpiä, ja keinot niiden parantamiseksi ovat lähestymässä.
Columbian yliopiston Irvingin lääketieteellisen keskuksen tutkijat New Yorkissa, NY, ovat tämän tutkimuksen eturintamassa. Tohtori Catia M. Teixeiran ja tohtori Zev B. Rosenin johdolla he keskittyivät viimeisimpään projektiin serotoniinin vapautumiseen hippokampuksessa ja sen vaikutukseen muistiin.
Hippokampus ja muisti
Hippokampuksella on tiedetty olevan tärkeä rooli muistissa jo pitkään. Erityisesti siinä asetetaan pitkäaikaisia muistoja elämänkokemuksista. Hippokampuksen alue, johon viitataan nimellä CA1, on erityisen tärkeä.
Esimerkiksi tutkimuksessa, johon osallistui yksilöitä, joilla oli vahinkoa CA1-alueelle, havaittiin, että heillä oli ”syvällinen heikentyminen oppimisessa”. Toisessa tutkimuksessa, jossa testattiin samankaltaisia potilaita, havaittiin vakavia häiriöitä omaelämäkerrallisessa ja episodisessa muistissa.
Tuoreen tutkimuksen kirjoittajien mukaan CA1-alueen kautta kulkevan hermosolujen viestinnän vahvuus näyttää olevan yhteydessä muistin muodostumiseen.
Hippokampukseen vaikuttaa voimakkaasti serotoniini (muiden välittäjäaineiden joukossa), mutta sen tarkka rooli on pysynyt epäselvänä. Tähän tutkimukseen osallistunut tiimi halusi syventää asiaa hieman syvemmälle.
Serotoniinin toiminnan tarkastamiseksi he tutkivat hiiren aivoja optogenetiikan avulla - tekniikan, jonka avulla neurotieteilijät voivat kytkeä hermosolut pois päältä ja päälle valopulsseja käyttämällä. Pelaamalla hippokampuksen CA1-alueen erilaisilla serotoniinireiteillä he voisivat saada paremman käsityksen siitä, mitä kukin heistä teki.
He havaitsivat, että jos serotoniinin vapautuminen lisääntyi, hermosolujen viestintä CA1: ssä vahvistui; tämä paransi hiirien tilamuistia. Päinvastoin, kun serotoniinin vapautuminen estettiin keinotekoisesti, tilamuisti heikkeni.
Tämä osoitti, että serotoniinin vapautuminen CA1-alueella voi lisätä muistia, mutta osoitti myös, että muistin muodostuminen on riippuvainen tällä polulla. Heidän havainnot julkaistaan tällä viikolla lehdessä Neuroni.
Pelkkä tieto siitä, että serotoniini on ratkaisevan tärkeää muistin muodostumiselle, ei riittänyt; he halusivat olla tarkempia.
Poraus alas reseptorityyppiin
Serotoniinireseptorityyppejä on useita - itse asiassa näitä reseptoreita on seitsemän yleistä luokkaa. Tiimi halusi tunnistaa, mikä serotoniinireseptoriluokka oli mukana muistissa.
"Ensinnäkin", selittää Teixeira, "huomasimme, että kun serotoniini vapautuu hippokampuksen sisäisistä altaista oppimisen aikana, muisti oppimastasi tapahtumasta vahvistuu."
"Sitten perustelimme, että tunnistamalla dominoiva osallistuminen yhden tyyppiseen serotoniinireseptoriin voisimme testata lääkehoitoja muistin suorituskyvyn suhteen."
Catia M. Teixeira, Ph.D.
Lopuksi tutkijat osuivat spesifiseen serotoniinireseptoriin. Kun Teixeira jatkaa, "[havaitsimme, että 5-HT4-reseptorin toiminnan systeeminen modulointi lääkkeillä lisäsi muistin muodostumista."
Tämä havainto tukee aikaisempaa työtä, joka myös tunnisti roolin 5-HT4-reseptorille muistissa. Myös äskettäin terveillä vapaaehtoisilla ihmisillä tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että 5-HT4-reseptorien tiheys (kuinka monta on saatavilla sitoutumiseen serotoniiniin) hippokampuksessa ennusti suorituskykyä suullisella oppimistestillä.
Koska useimpien ihmisten kognitiiviset kyvyt ja muisti heikkenevät iän myötä, muistin varastoinnin ja hakemisen tarkkojen mekanismien ymmärtämisellä voi olla merkittäviä vaikutuksia.
Jos voidaan suunnitella lääke, joka tehostaa serotonergista aktiivisuutta hippokampuksen CA1-alueella sijaitsevissa 5-HT4-reseptoreissa, se voisi jonain päivänä auttaa ihmisiä pysymään henkisesti terävinä vanhuuteen asti. On kuitenkin syytä huomata, että tämä on pitkä tie linjaa pitkin.
