Uşaqlıqda stimullaşma yaddaş üçün molekulyar kodu aktivləşdirir

Nevroloji Araşdırmalar: Uşaqlıq Mühiti Yaddaşı Necə Formlaşdırır?

Uşaqlıq təcrübələrinin beyinə təsiri

Yeni araşdırmalar göstərir ki, uşaqlıq mühitləri ömürlük yaddaşı formalaşdırır. Bu proses öyrənmə ilə əlaqəli gen fəaliyyətini idarə edən tək bir molekulyar açar vasitəsilə baş verir. Heyvan modellərində zənginləşdirilmiş erkən təcrübələr bu açarı aktivləşdirərək yaddaş və idrak ilə əlaqəli sinir dövrələrini gücləndirir, məhrum mühitlər isə onu yatırır.

Molekulyar açarın rolu

Bu molekulyar tənzimləyicinin bloklanması stimullaşdırmanın idrak faydalarını tamamilə silir. Nəticələr göstərir ki, həyat təcrübələri beyində necə bioloji olaraq yerləşir və neyroinkişaf və idrak pozuntuları üçün gələcək müalicələri necə istiqamətləndirə bilər.

Əsas faktlar

Aşkarlanan molekulyar açar erkən həyat stimullaşdırılmasını davamlı yaddaş dəyişikliklərinə çevirən tək bir transkripsiya faktoru rolunu oynayır. Zənginləşdirilmiş şərait öyrənmə dövrələrini gücləndirir, kasıb şərait isə zəiflədir. Bu mexanizm zənginləşdirilmiş mühitlərin idrak faydalarını təqlid etmək üçün hədəfə alına bilər.

AP-1 transkripsiya faktoru

İspaniya Milli Araşdırma Şurasının (CSIC) və Migel Hernandes Elçe Universitetinin (UMH) birgə tədqiqat mərkəzi olan Neyroelmlər İnstitutunun (IN) komandası, tədqiqatçı Ángel Barco-nun rəhbərliyi altında, stimullaşdırıcı mühitdə böyüməyin yaddaşı necə yaxşılaşdırdığını izah etməyə kömək edən bir molekulyar mexanizm müəyyən edib. Əksinə, stimullaşdırmanın olmaması onu zədələyə bilər. Siçanlar üzərində aparılan və Nature Communications jurnalında dərc olunan tədqiqat göstərir ki, uşaqlıq və yeniyetməlik dövründəki mühit, neyron plastikliyi və öyrənmədə iştirak edən genlərin ifadəsini tənzimləyən tək bir transkripsiya faktoru olan AP-1-i aktivləşdirmək və ya yatırmaqla beyinə davamlı təsir göstərir.

Erkən təcrübələrin uzunmüddətli təsiri

Bu tapıntı həyat təcrübələrini idrak funksiyasında davamlı dəyişikliklərə çevirə bilən molekulyar bir vasitəçini müəyyən edir. Tədqiqatı aparmaq üçün IN-nin Transkripsiyonel və Epigenetik Neyron Plastikliyinin Mexanizmləri laboratoriyasının komandası gənc siçanları üç fərqli şəraitdə böyütdü: oyuncaqlar, məşq çarxları və sosial qarşılıqlı əlaqə ilə zənginləşdirilmiş bir mühit; standart bir mühit; və təcrid və stimullaşdırmanın olmaması ilə xarakterizə olunan kasıb bir mühit.

Mühitin idrak funksiyasına təsiri

Bir neçə həftədən sonra zənginləşdirilmiş mühitlərdə böyüdülən heyvanlar öyrənmə və yaddaş tapşırıqlarında üstün performans göstərdi, kasıb mühitlərdə böyüdülənlər isə idrak testlərində aşağı nəticə göstərdilər. Beyni təhlil etmək üçün qabaqcıl genom və epigenetik texnikalardan istifadə edərək, tədqiqatçılar erkən həyat təcrübələrinin AP-1 fəaliyyətinin uzunmüddətli modulyasiyasını yaratdığını müşahidə etdilər: onun aktivləşdirilməsi neyron əlaqələrini gücləndirən gen şəbəkələrini gücləndirir, azaldılmış fəaliyyət isə eyni prosesləri zəiflədir.

AP-1 kompleksinin rolu

Bu tapıntını funksional olaraq təsdiqləmək üçün komanda AP-1 kompleksinin əsas alt bölmələrindən biri olan Fos genini eksperimental olaraq blokladı. Bu şəraitdə siçanlar zənginləşdirilmiş mühitdən faydalanmadılar. Onlar heç bir idrak yaxşılaşması göstərmədilər - AP-1-in təkcə ətraf mühit tərəfindən beyində yaradılan dəyişikliklərlə əlaqəli olmadığını, həm də onların baş verməsi üçün lazım olduğunu göstərir. Barco izah edir: “Biz on illərdir bilirik ki, erkən həyat mühiti öyrənmə qabiliyyətinə təsir göstərir, lakin bunun necə baş verdiyini izah etmək üçün aydın bir mexanizmimiz yox idi. Biz indi bu erkən təcrübələri beyində uzunmüddətli dəyişikliklərə çevirən molekulyar bir açar müəyyən etdik”.

Mühitin yaddaşa təsiri

Tədqiqat rəhbəri qeyd edir: “Diqqət çəkən odur ki, tək bir transkripsiya faktoru hissi stimullaşdırma, məşq və ya sosial qarşılıqlı əlaqə kimi bu cür müxtəlif təcrübələr üçün bir mərkəzləşmə nöqtəsi kimi çıxış edir. Mühitin yaddaşı necə formalaşdırdığını anlamaqda əsas bir parçadır”. Tədqiqat həmçinin ətraf mühitin təsirinin neyron populyasiyaları arasında dəyişdiyini ortaya qoyur. Alimlər xüsusi neyron növlərini təhlil edərək, AP-1-in məkan öyrənmə və yaddaş formalaşmasında iştirak edən iki əsas populyasiya olan CA1 piramidal neyronlarında və dişli girus dənə hüceyrələrində fərqli reaksiya verdiyini aşkar etdilər.

Neyron əlaqələrinin gücləndirilməsi

Tədqiqatın həmmüəllifləri Marta Alaiz-Noya, Federiko Miozzo və Mikel Fuentes Ramos bildirirlər ki, "zənginləşdirilmiş mühitlərdə AP-1-in güclü aktivləşdirilməsi beynin xüsusilə həssas inkişaf mərhələlərində neyron əlaqələrini gücləndirərək 'öyrənmə rejiminə' girməsinə imkan verən gen proqramlarını işə salır". Federiko Miozzo əlavə edir: “Birlikdə götürüldükdə, bu tapıntılar uşaqlıq və yeniyetməlik dövründə ətraf mühitin stimullaşdırılmasının və sosial qarşılıqlı əlaqənin təkcə həyat təcrübəsini zənginləşdirmədiyini, həm də beyində maddi bir bioloji iz buraxdığını gücləndirir. Üstəlik, onlar neyroinkişaf pozuntularında və ya idrak geriləməsini əhatə edən şəraitdə zənginləşdirilmiş mühitlərin təsirini təqlid edən gələcək terapevtik strategiyalara qapı açırlar”.

Tədqiqatın digər iştirakçıları

Məqaləyə həmçinin üç mühitdə DNT metilləşməsi məlumatlarının bioinformatik təhlilinə töhfə verən Varşava Universitetinin (Polşa) Riyaziyyat, İnformatika və Mexanika fakültəsinin tədqiqatçıları da daxil idi.

Maliyyələşmə

İş “la Caixa” Fondu, İspaniya Dövlət Tədqiqat Agentliyi – Elm, İnnovasiya və Universitetlər Nazirliyi, Karlos III Səhiyyə İnstitutu, Avropa İttifaqının Avropa Regional İnkişaf Fondu (ERDF) və Valensiya Hökumətinin maliyyələşdirməsi sayəsində mümkün olub.

24 saat