Neue Studie zeigt, dass es möglich sein könnte, Gedächtnis zwischen Organismen zu übertragen, indem RNA von einem trainierten Organismus in einen untrainierten übertragen wird
RNA oder Ribonukleinsäure ist der zelluläre „Boten“, der für Proteine kodiert und die Anweisungen der DNA an andere Teile der Zelle weiterleitet. Es hat sich gezeigt, dass sie langfristig beteiligt sind Erinnerung in Schnecken, Mäusen etc. Sie bewirken auch chemische Markierungen in der DNA und steuern so das Ein- und Ausschalten von Genen. Diese RNAs erfüllen viele Funktionen, einschließlich der Regulierung verschiedener Prozesse innerhalb der Zelle, die für die Entwicklung und bei Krankheiten entscheidend sind.
RNAs halten den Schlüssel
Es ist in der Neurowissenschaft gut etabliert, dass das Langzeitgedächtnis in Verbindungen zwischen den Gehirnzellen gespeichert wird (Verbindungen werden Synapsen genannt) und jedes Neuron in unserem Gehirn hat zahlreiche Synapsen. In einer Studie veröffentlicht in eNeuro, schlagen Forscher vor, dass die Speicherung des Gedächtnisses eine Veränderung der Genexpression beinhalten könnte, die durch nicht-kodierende Ribonukleinsäuren (RNAs) induziert wird, und das Gedächtnis könnte im Kern von Neuronen gespeichert werden, wobei diese RNAs den Schlüssel halten. Forscher behaupten, dass sie zwischen zwei Meeresschnecken, von denen eine ein trainierter Organismus und die andere untrainiert war, ein "übertragenes Gedächtnis" haben, indem sie die Kraft solcher RNAs nutzten. Dieser Durchbruch unter der Leitung von David Glanzman von der University of California Los Angeles kann uns mehr Informationen darüber geben, wo die Erinnerung gespeichert ist und was die zugrunde liegende Grundlage dafür ist. Die Meeresschnecke (Aplysia californica) wurde speziell für die Studie ausgewählt, da sie als brillantes Modell zur Analyse von Gedächtnis und Gehirn gilt. Es gibt auch viele Informationen über die einfachste Form des „Lernens“, die von diesem Organismus durchgeführt wird, dh das Erstellen von Langzeitgedächtnissen. Diese fünf Zoll langen Schnecken haben große Neuronen, mit denen man relativ leicht arbeiten kann. Und die meisten Prozesse in Zellen und Molekülen sind bei Meeresschnecken und Menschen ähnlich. Es ist interessant festzustellen, dass Schnecken nur etwa 20000 Neuronen haben, verglichen mit mehr als 100 Milliarden beim Menschen!
„Speicherübertragung“ bei Schnecken?
Die Forscher begannen ihre Experimente, indem sie zunächst die Schnecken „trainierten“. Diesen Schnecken wurden im Abstand von 20 Minuten fünf leichte Elektroschocks am Schwanz und nach einem Tag erneut fünf solcher Schocks verabreicht. Diese Schocks führten dazu, dass die Schnecken ein erwartetes Entzugssymptom zeigten, um sich zu verteidigen – eine Aktion, um sich vor drohendem Schaden zu schützen, hauptsächlich weil diese Schocks die Erregbarkeit der sensorischen Neuronen im Gehirn erhöhten. Selbst wenn die Schnecken, die die Schocks erhalten hatten, geklopft wurden, zeigten sie diesen unwillkürlichen Abwehrreflex, der durchschnittlich 50 Sekunden anhielt. Dies wird als „Sensibilisierung“ oder eine Art des Lernens bezeichnet. Im Vergleich dazu kontrahierten die Schnecken, die die Schocks nicht erhalten hatten, für eine kurze Dauer von etwa einer Sekunde, wenn sie angezapft wurden. Die Forscher extrahierten RNAs aus dem Nervensystem (Gehirnzellen) der Gruppe der „trainierten Schnecken“ (die die Schocks erhalten hatten und somit sensibilisiert wurden) und injizierten sie einer Kontrollgruppe der „untrainierten Schnecken“ – die die Schocks nicht erhalten hatten. Die Ausbildung bezieht sich grundsätzlich auf „Erfahrung sammeln“. Die Forscher nahmen die Gehirnzellen von trainierten Schnecken und züchteten sie im Labor, mit denen sie dann die ungeschulten Neuronen ungeschulter Schnecken badeten. Die RNA einer trainierten Meeresschnecke wurde verwendet, um ein „Engramm“ – ein künstliches Gedächtnis – in einem ungeübten Organismus derselben Art zu erzeugen. Dies führte bei ungeschulten Schnecken zu einer sensibilisierten Reaktion, die durchschnittlich 40 Sekunden andauerte, sowie wenn sie selbst die Schocks erhalten und trainiert wurden. Diese Ergebnisse deuten auf eine mögliche „Übertragung des Gedächtnisses“ von untrainierten auf trainierte Organismen hin und weisen darauf hin, dass RNAs verwendet werden könnten, um das Gedächtnis in einem Organismus zu modifizieren. Diese Studie verdeutlicht unser Verständnis davon, wie RNAs an der Gedächtnisbildung und -speicherung beteiligt sind, und sie sind möglicherweise nicht nur die „Botenstoffe“, wie wir sie kennen.
Auswirkungen auf die Neurowissenschaften
Um diese Arbeit fortzusetzen, möchten die Forscher die genauen RNAs identifizieren, die für 'Speicherübertragung'. Diese Arbeit eröffnet auch die Möglichkeit, ähnliche Experimente in anderen Organismen einschließlich des Menschen zu wiederholen. Die Arbeit wird von vielen Fachleuten mit Skepsis betrachtet und nicht als tatsächlicher „Transfer persönlicher Erinnerung“ abgestempelt. Forscher betonen, dass ihre Ergebnisse möglicherweise für eine bestimmte Art von Gedächtnis relevant waren und nicht für das „personalisierte“ Gedächtnis im Allgemeinen. Der menschliche Geist ist für Neurowissenschaftler immer noch ein rätselhaftes Rätsel, da sehr wenig bekannt ist und es sehr schwierig ist, mehr über seine Funktionsweise zu verstehen. Wenn diese Studie jedoch unser Verständnis unterstützt und auch beim Menschen funktioniert, könnte dies dazu führen, dass wir vielleicht "den Schmerz trauriger Erinnerungen lindern" oder sogar Erinnerungen wiederherstellen oder erwecken, was für die meisten Neurowissenschaftler völlig weit hergeholt klingt. Es könnte bei der Alzheimer-Krankheit oder der posttraumatischen Belastungsstörung am nützlichsten sein.
***
{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}
Quelle (n)
Bédécarrats A 2018. RNA aus trainierter Aplysia kann ein epigenetisches Engramm zur Langzeitsensibilisierung bei untrainierter Aplysia induzieren. EN EURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
