‘Memory Molecule’ ID dalam Fruit Fly Study
Penemuan itu, diterbitkan dalam jurnal Perbatasan dalam Litar Neural, penting kerana molekul dapat mewakili sasaran baru untuk intervensi terapi untuk membalikkan kehilangan ingatan.
Para saintis di University of Bristol berusaha untuk lebih memahami mekanisme yang memungkinkan pembentukan ingatan dengan mengkaji perubahan molekul pada hippocampus, kawasan otak yang sangat terlibat dalam pembelajaran.
Penyelidik mengatakan kajian sebelumnya menunjukkan bahawa kemampuan kita untuk belajar dan membentuk kenangan disebabkan oleh peningkatan komunikasi sinaptik yang disebut potensi jangka panjang, atau LTP. Komunikasi ini dimulakan melalui proses kimia yang dipicu oleh kalsium memasuki sel otak dan mengaktifkan enzim utama yang disebut ‘Ca2 + responsif kinase’ (CaMKII).
Setelah protein ini diaktifkan oleh kalsium, ia akan memicu pertukaran aktiviti sendiri yang membolehkannya tetap aktif walaupun kalsium telah habis. Keupayaan khas CaMKII ini untuk mempertahankan aktivitasnya sendiri telah disebut "pertukaran memori molekul."
Sehingga kini, persoalannya masih ada mengenai apa yang memicu proses kimia ini di otak kita yang memungkinkan kita belajar dan membentuk kenangan jangka panjang.
Pasukan penyelidik melakukan eksperimen menggunakan lalat buah biasa (Drosophila) untuk menganalisis dan mengenal pasti mekanisme molekul di sebalik suis ini. Dengan menggunakan teknik genetik molekul canggih yang memungkinkan mereka untuk sementara menghambat ingatan lalat, pasukan dapat mengenal pasti gen yang disebut CASK sebagai molekul sinaptik yang mengatur "pertukaran ingatan" ini.
James Hodge, Ph.D., penulis utama kajian, mengatakan: “Lalat buah sangat sesuai untuk jenis penelitian ini kerana mereka memiliki fungsi neuron dan respons saraf yang serupa dengan manusia. Walaupun kecil, mereka sangat pintar - misalnya, mereka dapat mendarat di siling dan mengesan bahawa buah di dalam mangkuk buah anda telah hilang sebelum anda dapat. "
"Dalam eksperimen di mana kami menguji kemampuan belajar dan ingatan lalat, yang melibatkan dua bau yang ditunjukkan kepada lalat dengan satu yang dikaitkan dengan kejutan ringan, kami mendapati bahawa sekitar 90 peratus dapat mempelajari pilihan yang tepat mengingat untuk mengelakkan bau yang berkaitan dengan kejutan.
"Lima pelajaran bau dengan hukuman membuat lalat ingat untuk mengelakkan bau itu antara 24 jam dan seminggu, yang merupakan masa yang lama bagi serangga yang hanya hidup beberapa bulan."
Dengan melokalkan fungsi molekul utama ini, penyelidik mendapati bahawa lalat yang kekurangan gen ini menunjukkan pembentukan memori yang terganggu. Dalam ujian ingatan berulang, mereka yang kekurangan gen utama ini terbukti tidak mempunyai kemampuan mengingat pada tiga jam (memori jangka pendek) dan 24 jam (ingatan jangka panjang) walaupun pembelajaran awal atau ingatan jangka pendek mereka tidak terjejas.
Akhirnya, pasukan memperkenalkan salinan gen CASK manusia - 80 peratus sama dengan gen CASK terbang - ke dalam genom lalat yang sama sekali tidak mempunyai gen CASK sendiri dan oleh itu biasanya tidak dapat diingat. Para penyelidik mendapati bahawa lalat yang mempunyai salinan gen CASK manusia dapat diingat seperti lalat jenis liar biasa.
Hodge, dari Fakulti Fisiologi dan Farmakologi universiti, berkata: "Penyelidikan ke ingatan sangat penting kerana memberi kita rasa identiti kita, dan kekurangan dalam pembelajaran dan ingatan berlaku dalam banyak penyakit, kecederaan dan semasa penuaan."
“Kawalan CASK terhadap suis memori molekul CaMKII jelas merupakan langkah penting dalam bagaimana ingatan ditulis ke dalam neuron di otak. Penemuan ini bukan sahaja membuka jalan untuk mengembangkan terapi baru yang membalikkan kesan kehilangan ingatan tetapi juga membuktikan kesesuaiannya Drosophila untuk memodelkan penyakit ini di makmal dan mencari ubat baru untuk merawat penyakit ini.
"Tambahan pula, karya ini memberikan wawasan penting tentang bagaimana otak telah mengembangkan kemampuan besar mereka untuk memperoleh dan menyimpan maklumat."
Sumber: Universiti Bristol
