טכניקת הדמיה חדשה מאפשרת לך לראות ביטוי גנים במוח בזמן אמת

המנגנון שבאמצעותו הזיכרון מיוצר ומאוחסן במוח עדיין לא ברור. mRNA, סוג של RNA המעורב בייצור חלבונים, ידוע כמיוצר במהלך היווצרות ואחסון של זיכרונות. ובכל זאת, הטכנולוגיה לחקור תהליך זה ברמה הסלולרית הייתה מוגבלת. במחקרים קודמים, מוחות עכברים נותחו ונבדקו לעתים קרובות.

צוות חוקרים בראשות חבר סגל באוניברסיטת מינסוטה ערים תאומות פיתח טכניקה חדשה המעניקה למדענים צוהר לסינתזת RNA במוח של עכבר בעודו בחיים. השיטה מאפשרת למדענים ומהנדסים לדמיין מולקולות mRNA במוחם של עכברים חיים.

היי יון פארק, פרופסור חבר במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת מינסוטה והמחבר הראשי של המחקר, אמר, "אנחנו עדיין יודעים מעט מאוד על זיכרונות במוח. ידוע היטב שסינתזת mRNA חשובה לזיכרון, אך מעולם לא ניתן היה לדמיין זאת במוח חי. העבודה שלנו היא תרומה חשובה לתחום זה. כעת יש לנו את הטכנולוגיה החדשה הזו שניירוביולוגים יכולים להשתמש עבור ניסויים שונים ובדיקות זיכרון בעתיד."

התהליך החדש כלל הנדסה גנטית, מיקרוסקופ עירור שני-פוטונים ותוכנת עיבוד תמונה אופטימלית. הם התחילו בשינוי גנטי של עכבר כדי לייצר mRNA מתויג עם חלבונים ניאון ירוקים. זה איפשר להם לצפות מתי ואיפה מוח העכבר יצר Arc mRNA, סוג המולקולה הספציפית שהם חיפשו.

העובדה שהעכבר היה בחיים אפשרה למדענים לערוך חקירה נרחבת יותר. מדענים ביצעו שני מחקרים על עכברים באמצעות שיטה חדשה זו, המאפשרים להם לצפות בזמן אמת במה שנוירונים - או תאי עצב - עושים במהלך חודש בזמן שהעכבר יצר ואחסן זיכרונות.

מדעני מוח שיערו זה מכבר שרשתות עצביות ספציפיות נדלקות במוח במהלך היווצרותם של זיכרונות ושוב במהלך שליפה של אותם זיכרונות. אבל בשני המחקרים, המדענים קבעו שרשתות עצביות נפרדות ירו במשך מספר ימים כדי להפעיל את זיכרון העכבר. או שנוצר באופן עקבי Arc mRNA בכל יום באזור הקורטקס הרטרו-ספניאלי של המוח (RSC). קבוצה זו, הם מאמינים, אחראית לאחסון לטווח ארוך של הזיכרון הזה.

פארק אמר, "המחקר שלנו עוסק ביצירת זיכרון ושליפה. אם נוכל להבין איך זה קורה, זה יעזור לנו מאוד להבין את מחלת האלצהיימר ומחלות אחרות הקשורות לזיכרון. אולי אנשים עם אלצהיימר עדיין מאחסנים את הזיכרונות שלהם איפשהו - הם לא יכולים לאחזר אותם. אז בטווח הארוך מאוד, אולי המחקר הזה יכול לעזור לנו להתגבר על המחלות האלה".

הפניה ליומן:

Byung Hun Lee et al. הדמיה בזמן אמת של סינתזת mRNA במהלך יצירת זיכרון בעכברים חיים. הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים. DOI: 10.1073/pnas.2117076119

הודעות קשורות