New study shows that it might be possible to transfer memory between organisms by transferring RNA from a trained organism into an untrained one
RNA or ribonucleic acid is the cellular ‘messenger’ which codes for proteins and carries DNA’s instructions to other parts of the cell. They have been shown to be involved in long-term minne in snails, mouse etc. They also effect chemical tags in the DNA and thus control gene switch on and off. These RNAs carry out many functions including regulation of various processes inside the cell which are crucial for development and in diseases.
RNA holder nøkkelen
It is well established in neuroscience that long-term memory is stored inside connections between the hjerneceller (connections are called synapses) and each neuron in our brain has numerous synapses. In a study published in eNeuro, researchers suggest that storage of memory could involve change in gene expression induced by non-coding ribonucleic acids (RNAs) and memory could be stored in the nucleus of neurons with these RNAs holding the key. Researchers claim to have ‘transferred memory’ between two sea snails, one of which was a trained organism and the other untrained by using power of such RNAs. This breakthrough led by David Glanzman at University of California Los Angeles can give us more information about where the minne is stored and what is the underlying basis for it. The marine snail (Aplysia californica) was specifically chosen for the study as it is considered a brilliant model to analyse memory and brain. Also, a lot of information is available about the most simplistic form of “learning” done by this organism i.e. making long-term memories. These five inches long snails have large neurons which are relatively easy to work with. And most processes in cells and molecules are similar between marine snails and humans. It is interesting to note that snails have only about 20000 neurons compared to more than 100 billion in humans!
"Minneoverføring" hos snegler?
Forskere startet sine eksperimenter med først å "trene" sneglene. Disse sneglene fikk fem milde elektriske støt i halen etter et intervall på 20 minutter, og etter en dag fikk de fem slike støt igjen. Disse sjokkene førte til at sneglene viste et forventet abstinenssymptom for å forsvare seg selv – en handling for å beskytte seg mot enhver forestående skade, hovedsakelig fordi disse sjokkene økte eksitabiliteten til sensoriske nevroner i hjernen. Så selv om sneglene, som hadde mottatt støtene, ble banket, viste de denne ufrivillige forsvarsrefleksen som varte i gjennomsnittlig 50 sekunder. Dette omtales som "sensibilisering" eller en slags læring. Til sammenligning trakk sneglene som ikke hadde fått støtene seg sammen i en kort varighet på omtrent ett sekund da de ble tappet. Forskere ekstraherte RNA-er fra nervesystemet (hjerneceller) til gruppen av 'trente snegler' (som hadde fått sjokkene og dermed ble sensibilisert) og injiserte dem i en kontrollgruppe av 'utrente snegler' – som ikke hadde fått sjokkene. Opplæringen refererer i utgangspunktet til å "skaffe seg erfaring". Forskere tok hjernecellene til trente snegler og dyrket dem i laboratoriet som de deretter brukte til å bade de utrente nevronene til utrente snegler. RNA fra en trent marin snegl ble brukt til å lage et "engram" - et kunstig minne - inne i en utrent organisme av samme art. Å gjøre det skapte en sensibilisert respons som varte i gjennomsnitt 40 sekunder hos utrente snegler, så vel som om de selv hadde mottatt støtene og ble trent. Disse resultatene antydet mulig "overføring av hukommelse" fra utrente til trente organismer og indikerer at RNA kan brukes til å modifisere hukommelsen i en organisme. Denne studien belyser vår forståelse av hvor involvert RNA er i minnedannelse og lagring, og de er kanskje ikke bare "budbringerne" slik vi kjenner dem.
Implikasjoner på nevrovitenskap
For å fortsette med dette arbeidet, ønsker forskere å identifisere de eksakte RNA-ene som kan brukes til 'minneoverføring'. Dette arbeidet åpner også for en mulighet for å replikere lignende eksperimenter i andre organismer inkludert mennesker. Arbeidet blir sett på med skepsis av mange spesialister og blir ikke stemplet som en faktisk "overføring av personlig hukommelse". Forskere understreker at resultatene deres kan ha vært relevante for en spesifikk type hukommelse og ikke det "personlige" minnet generelt. Det menneskelige sinnet er fortsatt et gåtefullt mysterium for nevrovitenskapsmenn ettersom svært lite er kjent og det er veldig utfordrende å prøve å forstå mer om hvordan det fungerer. Imidlertid, hvis denne studien støtter vår forståelse og også fungerer på mennesker, kan dette føre til at vi kanskje «minsker smerten ved triste minner» eller til og med gjenoppretter eller vekker minner, noe som høres helt langsiktig ut for de fleste nevrovitenskapsmenn. Det kan være mest fordelaktig ved Alzheimers sykdom eller posttraumatisk stresslidelse.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Bédécarrats A 2018. RNA fra Trained Aplysia Can Induce an Epigenetic Engram for Long-Term Sensibilization in Untrained Aplysia. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
