A tojásdad sejtek titka – hogyan működik a memóriánk?
A UBC (University of British Columbia) tudósai felfedezték az úgynevezett tojásdad agysejteket, amelyek kulcsszerepet játszanak a tárgyfelismerési memóriában. Ez a felfedezés átalakítja a memóriáról alkotott felfogásunkat, és megnyithatja az utat az Alzheimer-kór, az epilepszia és más neurológiai betegségek célzott kezelése előtt.
Ha körülnézünk az otthonunkban, ismerős tárgyakat fogunk látni: családi fotók a falakon, kopott tornacipő az ajtó mellett és egy polc tele utazásokról hozott tárgyakkal. Ezek attól ismerősek, hogy az emlékeink részévé váltak, formálják identitástudatunkat, és segítenek eligazodni a mindennapi életben. De hogyan alakulnak ki az emlékeink? És mi történik, ha olyan állapotok miatt kezdenek elhalványulni, mint az Alzheimer-kór?
Az UBC Orvostudományi Karának kutatói feltárták ennek a kirakósnak egy kritikus darabját. A Nature Communications-ben megjelent tanulmányban azonosítottak egy korábban ismeretlen típusú agysejtet, amely kulcsszerepet játszik a tárgyak felismerésében és az emlékezésében. Ezek a tojásdad sejteknek nevezett rendkívül speciális neuronok minden alkalommal aktiválódnak, amikor valami újjal találkozunk, és elindítanak egy folyamatot, amely révén ezeknek a tárgyaknak a képét a memóriában tároljuk, ami lehetővé teszi számunkra, hogy hónapokkal – akár évekkel – később is felismerjük őket.
„A tárgyfelismerési memória központi szerepet játszik identitásunkban és a világgal való interakciónkban” – mondta Dr. Mark Cembrowski, a tanulmány vezető szerzője, az UBC sejt- és fiziológiai tudományok docense, valamint a Djavad Mowafaghian Agyi Egészségügyi Központ kutatója. „Az a tudás, hogy egy tárgy ismerős vagy új, szinte mindent meghatároz a túléléstől a mindennapi működésig, és óriási következményekkel jár a memóriával kapcsolatos betegségekre és rendellenességekre.”
A sejttestük jellegzetes tojásszerű alakjáról elnevezett tojásdad sejtek viszonylag kis számban vannak jelen az emberek, egerek és más állatok hippokampuszában. Adrienne Kinman, Dr. Cembrowski laboratóriumának PhD-hallgatója és a tanulmány vezető szerzője egy egér agymintájának elemzése során fedezte fel a sejtek egyedi tulajdonságait, amikor észrevett egy kis neuroncsoportot, amely nagyon jellegzetes génexpresszióval rendelkezik. A tojásdad sejtek szerepének megértése érdekében Kinman manipulálta az egerek sejtjeit, hogy azok világítsanak, amikor aktívak. A csapat ezután egy miniatűr egyfoton mikroszkóppal figyelte meg a sejteket, miközben az egerek kölcsönhatásba léptek a környezetükkel.
A tojásdad sejtek világítottak, amikor az egerek ismeretlen tárggyal találkoztak, de ahogy megszokták, kialudtak. Más szóval, a sejtek elvégezték a dolgukat: az egerek most már emlékeztek a tárgyakra. „Figyelemre méltó, hogy ezek a sejtek milyen élénken reagálnak, amikor valami újnak vannak kitéve. Ritkán lehet ilyen egyértelmű kapcsolatot látni a sejtaktivitás és a viselkedés között” – mondta Kinman. „Az egerek sejtjei hónapokig emlékeznek egy tárggyal történt egyetlen találkozásra, ami ezeknek az állatoknak a szintjén rendkívüli hosszú emlékezetet jelent.”
A kutatók most azt vizsgálják, hogy a tojásdad sejtek milyen szerepet játszanak az agyi rendellenességekben. A csapat hipotézise az, hogy amikor a sejtek szabályozatlanná válnak, túl aktívak, vagy nem elég aktívak, akkor olyan állapotok tüneteit okozhatják, mint az Alzheimer-kór és az epilepszia. „A felismerési memória meghibásodása az Alzheimer-kór egyik jellemzője – elfelejted, mire valók a kulcsok vagy nem ismersz föl egy fényképen egy olyan személyt, akit szeretsz. Mi lenne, ha képesek lennénk manipulálni ezeket a sejteket, hogy megakadályozzuk vagy visszafordítsuk ezt a folyamatot?” – mondta Kinman. „Az epilepszia esetében azt látjuk, hogy a tojásdad sejtek túlingerelhetők, és szerepet játszhatnak a rohamok elindulásában és terjedésében, így ígéretes célponttá válnak az új kezelések számára.”
Dr. Cembrowski elmondta, hogy eme speciális neuron felfedezése felborítja a több évtizedes hagyományos gondolkodást, miszerint a hippokampusz csak egyetlen sejttípust tartalmaz, amely a memória több aspektusát is irányítja. „Ez a felfedezés idegtudományi szempontból alapvetően átalakítja a memória működésének megértését” – mondta. „Megerősíti annak a valószínűségét, hogy az agyban más felfedezetlen neurontípusok is lehetnek, amelyek mindegyike speciális konkrét szerepet játszik a tanulásban, a memóriában és a megismerésben. Ez a tény teljesen átalakítja az agy működésének és működési zavarainak megközelítését és kezelését.”