Posílení paměti: Klíčem může být serotoninový receptor
Nedávná studie přináší nový pohled na specifické receptory, které se podílejí na vytváření vzpomínek. Vědci doufají, že v budoucnu by tento objev mohl pomoci bojovat s kognitivním poklesem souvisejícím s věkem.
Navrhování léků na zlepšení paměti je věcí sci-fi a je pravděpodobné, že v této oblasti zůstane velmi dlouho.
V oblasti výzkumu paměti však v současné době dochází k velkým posunům.
Neurologové neustále prozkoumávají hlouběji mozek a mechanismy formování paměti jsou stále jasnější a způsoby, jak je vylepšit, se stále více přibližují.
V čele tohoto výzkumu jsou vědci z Columbia University Irving Medical Center v New Yorku. Pod vedením Catia M. Teixeira, Ph.D. a Zev B. Rosena, Ph.D., se zaměřili na svůj nejnovější projekt na uvolňování serotoninu v hipokampu a jeho dopad na paměť.
Hipokampus a paměť
Je známo, že hipokampus hraje po dlouhou dobu zásadní roli v paměti. Zejména stanoví dlouhodobé vzpomínky na životní zkušenosti. Obzvláště důležitá je oblast hipokampu označovaná jako CA1.
Například studie zahrnující jednotlivce s poškozením jejich regionu CA1 zjistila, že mají „hluboké narušení učení“. Další studie, která testovala podobné pacienty, zjistila závažné poruchy autobiografické a epizodické paměti.
Podle autorů nedávné studie se zdá, že síla neuronové komunikace v oblasti CA1 souvisí s tvorbou paměti.
Hipokampus je silně ovlivněn serotoninem (mimo jiné neurotransmitery), ale jeho přesná role zůstala nejasná. Tým zapojený do této studie se chtěl do toho ponořit trochu hlouběji.
Aby zkontrolovali funkci serotoninu, zkoumali mozky myší pomocí optogenetiky - techniky, která umožňuje neurologům vypínat a zapínat neurony pomocí světelných pulsů. Hrou s různými serotoninovými cestami v oblasti CA1 hipokampu mohli lépe porozumět tomu, co každý z nich dělá.
Zjistili, že pokud došlo ke zvýšení uvolňování serotoninu, posílila se neuronální komunikace v CA1; to mělo za následek zlepšení prostorové paměti myší. Naopak, když bylo uvolňování serotoninu uměle blokováno, byla narušena prostorová paměť.
To ukázalo, že uvolňování serotoninu v oblasti CA1 by mohlo zvýšit paměť, ale také ukázalo, že tvorba paměti je závislý na této cestě. Jejich zjištění jsou zveřejněna tento týden v časopise Neuron.
Pouhé vědomí, že serotonin je pro tvorbu paměti zásadní, nestačilo; chtěli být konkrétnější.
Přechod na typ receptoru
Existuje řada typů serotoninových receptorů - ve skutečnosti existuje sedm obecných tříd těchto receptorů. Tým chtěl zjistit, která konkrétní třída serotoninového receptoru se podílí na paměti.
"Nejprve," vysvětluje Teixeira, "jsme zjistili, že když se serotonin uvolňuje z jeho endogenních zásob v hipokampu během učení, posiluje se paměť naučené události."
"Poté jsme usoudili, že identifikací dominantního zapojení jednoho typu serotoninového receptoru bychom mohli otestovat léčbu drogové závislosti na výkonu paměti."
Catia M. Teixeira, Ph.D.
Nakonec vědci narazili na specifický serotoninový receptor. Jak pokračuje Teixeira, „zjistili jsme, že systémová modulace funkce receptoru 5-HT4 s léky zvyšuje tvorbu paměti.“
Toto zjištění podporuje dřívější práci, která také identifikovala roli 5-HT4 receptoru v paměti. Nedávná studie provedená na zdravých lidských dobrovolnících také zjistila, že hustota 5-HT4 receptorů (kolik jich je k dispozici pro vazbu na serotonin) v hipokampu předpovídalo výkon při testu verbálního učení.
Protože kognitivní schopnosti a paměť většiny lidí s věkem klesá, pochopení přesných mechanismů ukládání a načítání paměti může mít důležité důsledky.
Pokud by bylo možné navrhnout lék, který zvyšuje serotonergní aktivitu na 5-HT4 receptory v oblasti CA1 hipokampu, mohlo by to jednoho dne pomoci lidem zůstat mentálně ostrými až do stáří. Stojí však za zmínku, že je to dlouhá cesta.
