Wraz z wiekiem wielu z nas zauważa, że ​​nasza niegdyś ostra pamięć staje się nieco bardziej niewyraźna. Zjawisko to nie dotyczy tylko zmagań z zapamiętywaniem nowych informacji, ale także trudności w aktualizowaniu starych wspomnień. Najnowsze badania z Penn State University rzucają światło na te wyzwania i dają przedsmak nadziei na poprawę elastyczności poznawczej u osób starszych.

Naukowcy z Penn State zidentyfikowali enzym kluczowy dla zrozumienia związanego z wiekiem spadku aktualizacji pamięci. Ich odkrycia, opublikowane w Frontiers in Molecular Neuroscience, ujawniają, że blokowanie tego enzymu u starszych zwierząt pozwoliło im osiągać wyniki porównywalne do młodszych myszy, co sugeruje, że ukierunkowane interwencje mogą potencjalnie poprawić uczenie się u osób starszych.

„Ważne jest zrozumienie tego, co dzieje się na poziomie molekularnym podczas aktualizacji pamięci, ponieważ większość naszych wspomnień jako ludzi to aktualizacje. Ciągle budujemy na rzeczach, które już znamy i modyfikujemy istniejące wspomnienia” — powiedziała Janine Kwapis, adiunkt biologii i starsza autorka badania. Zauważyła: „Ale nikt tak naprawdę nie sprawdził, czy mechanizmy stojące za formowaniem się pamięci i jej aktualizacją są identyczne, czy też są unikalne dla aktualizacji pamięci. To krok naprzód w zrozumieniu tego”.

CZYTAJ WIĘCEJ: Badania przewidują 93% wzrost zachorowań na raka i zgonów wśród mężczyzn do 2050 r.

Proces tworzenia i aktualizowania wspomnień w mózgu obejmuje skomplikowane mechanizmy biologiczne. Kiedy pamięć się tworzy, mózg przechodzi konsolidację, proces, w którym komórki ekspresują białka w synapsach — szczelinie komunikacyjnej między neuronami — umożliwiając przechowywanie pamięci. „Kiedy otrzymujesz nowe informacje, musisz wyciągnąć istniejącą pamięć z pamięci i osłabić ją, aby była gotowa na przyjęcie nowych informacji” — wyjaśnił Kwapis. „Kiedy nowe informacje zostaną przyswojone, a nowe neurony włączone, zaktualizowana pamięć zostaje utrwalona i ponownie zapisana”. Jednak ten proces, znany jako rekonsolidacja, staje się mniej skuteczny wraz z wiekiem.

Aby zbadać sprawę głębiej, naukowcy skupili się na deacetylazie histonowej 3 (HDAC3), enzymie regulującym transkrypcję genów. Podczas gdy poprzednie badania podkreślały rolę HDAC3 w tworzeniu i konsolidacji pamięci, jego wpływ na rekonsolidację pamięci nie został zbadany. „HDAC3 zazwyczaj napina chromatynę, kompleks DNA i białek, i utrudnia transkrypcję” — powiedział Chad Smies, doktorant biologii i pierwszy autor artykułu. „Jeśli zablokujemy tę aktywność enzymatyczną, może to pomóc utrzymać bardziej otwarty stan chromatyny i poprawić ekspresję genów”.

W ich eksperymentach blokowanie HDAC3 podczas fazy rekonsolidacji pamięci zapobiegło typowym deficytom związanym z wiekiem w aktualizacji pamięci. Starsze myszy, gdy HDAC3 był hamowany, wykazywały wydajność aktualizacji pamięci równą ich młodszym odpowiednikom. Naukowcy zastosowali specjalistyczną metodologię znaną jako paradygmat obiektów w zaktualizowanych lokalizacjach, aby to ocenić. To podejście polega na trenowaniu myszy, aby uczyły się lokalizacji obiektów, aktualizowały ich lokalizacje, a następnie testowały zdolność myszy do rozpoznawania zarówno oryginalnych, jak i nowych lokalizacji.

„Myszki lubią nowość, więc jeśli mają dobrą pamięć do sesji treningowej lub sesji aktualizacji, będą bardziej eksplorować nowe położenie obiektu” — zauważył Smies. „Ale jeśli mają słabą pamięć, mają tendencję do eksplorowania wcześniej poznanych lokalizacji w równym stopniu, co nowej lokalizacji”.

Implikacje tych badań są głębokie. Poprzez identyfikację mechanizmów molekularnych, takich jak HDAC3, zespół ma nadzieję odkryć nowe cele terapeutyczne, które mogłyby zwiększyć elastyczność poznawczą w starzejących się populacjach. Kwapis dodał: „Jeśli te mechanizmy poprawiają pamięć w normalnym starzeniu się, mogą potencjalnie pomóc również w takich schorzeniach jak choroba Alzheimera i demencja”.

W badaniu wzięli udział również Lauren Bellfy i Chad Brunswick, studenci doktoranccy na Penn State, a także studentki studiów licencjackich Destiny Wright i Sofia Bennetts, stypendysta podoktorancki Mark Urban i Guanhua Shu, studentka studiów magisterskich na Harvardzie w trakcie trwania badań.

W miarę jak kontynuujemy badania nad złożonością pamięci i starzenia się, to przełomowe odkrycie otwiera obiecujące możliwości poprawy zdrowia poznawczego i jakości życia osób starszych.

(Zawiera dane wejściowe agencji)

PRZECZYTAJ TAKŻE: Nowe badanie łączy kwasy tłuszczowe w krwi pępowinowej z ryzykiem autyzmu