Biolozi s kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu (UCLA) su 14. svibnja u časopisu Društva za neuroznanost eNeuro objavili članak o uspješnom transferu sjećanja (memorije) iz jednog morskog puža u drugoga.

Postupkom koji se u eksperimentalnoj biologiji koristi za stvaranje uvjetovane memorije (jednostavan proces učenja), istraživači su na repove morskih puževa iz roda Aplysia aplicirali blage ponavljane električne impulse. Elektrostimulacija u puževa izaziva obrambeni refleks: kontrakciju i uvlačenje repa u trajanju od jedne sekunde. Nakon što su primili pet „repnih elektrošokova“, po jedan svakih 20 minuta, a cijeli proces je ponovljen nakon 24 sata, puževi su memorirali neugodno iskustvo: kasnije su na svaki novi električni podražaj reagirali obrambenim uvlačenjem repa prosječnog trajanja od 50 sekundi. Za razliku od njih, kada su puževi koji ranije nisu iskusili šokove osjetili električni impuls, kontrahirali su rep na samo jednu sekundu.

Potom je iz živaca „iskusnih“ morskih puževa (koji su prethodno memorirali bolno iskustvo) izolirana ribonukleinska kiselina (RNK), te je ubrizgavanjem transferirana u puževe koji do tada nisu iskusili bol elektrošoka. Nakon transfera RNK, „neiskusni“ puževi su već na prvi električni podražaj reagirali kao da su ga već ranije iskusili, snažnom i dugotrajnom reakcijom uvlačenja repa.

Ribonukleinski glasnik

Ribonukleinska kiselina je već od ranije poznata kao stanični glasnik koji prenosi genetske upute zapisane u DNK na dijelove stanice koji sintetiziraju stanične proteine. Posljednjih godina se sve više otkriva da RNK osim kodiranja proteina ima i druge važne funkcije, uključujući regulaciju raznih staničnih procesa koji su uključeni u rast i razvoj zdrave stanice, ali i nastanak brojnih bolesti.

Znanstvenici su prvo izolirali RNK iz živčanih sustava dvije skupine morskih puževa: onih koji su primili repne elektrošokove (jedan dan nakon druge serije šokova) i iz onih koji ih nisu primili. Zatim je RNK iz prve (senzibilizirane) skupine ubrizgana u drugu, u nesenzibilizirane puževe koji nisu bili elektrošokirani, a njihova (nesenzibilizirana) RNK je ubrizgana u treću, kontrolnu skupinu puževa koji također nisu primili šokove.

Puževi druge skupine (koji su primili RNK od puževa koji su upamtili bolnu traumu) ponašali su se kao da su i sami prošli proces „učenja“ elektrošokovima: kada ih se po prvi puta stimuliralo strujom, reagirali su obrambenom kontrakcijom repa koja je trajala u prosjeku oko 40 sekundi, kao da su posjedovali „sjećanje“ na elektrošokove. Treća, kontrolna skupina puževa nakon stimulacije nije reagirala dugotrajnom kontrakcijom repa, nego kratkim uvlačenjem u trajanju od jedne sekunde, kako je i bilo očekivano.
"Kao da smo iz senzibiliziranih puževa prenijeli sjećanje u nesenzibilizirane", rekao je David Glanzman, jedan od autora istraživanja, profesor integracijske biologije, fiziologije i neurobiologije na UCLA i član UCLA-inog Instituta za istraživanje mozga.

Senzibilizacija u zdjelici

U drugom dijelu istraživanja, RNK iz puževa je stavljena u Petrijeve zdjelice u kojima su se nalazile dvije vrste neurona izoliranih iz Aplysije: senzorni neuroni koji prenose osjet s preiferije u centralni dio živčanog sustava i motorni neuroni koji iz „centrale“ na periferiju provode impuls za motoričke pokrete. U polovicu zdjelica je potom apliciran RNA iz puževa koji su dobili repne elektrošokove, a u ostale je stavljena RNK iz puževa koji ih nisu primali.

Dodavanje senzibilizirane RNK iz puževa koji su dobili elektrošokove rezultiralo je povećanom ekscitacijom (podražljivošću) sezornih neurona u Petrijevoj zdjelici; to se nije dogodilo s motornim neuronima. S druge strane, RNK izolirana iz puževa koji nisu primali šokove nije u senzornim neuronima izazvala nikakvo povećanje ekscitabilnosti.

Dakle, putem transfera RNK transferirano je „sjećanje na bol“, čime su istraživači praktički uspjeli transplantirati memoriju s jedne jedinke na drugu.

Budućnost sjećanja

Ovim istraživanjem postavljena je posve nova paradigma u razumijevanju neuroloških procesa pohranjivanja i aktiviranja sjećanja. Do sada se, naime, vjerovalo kako su sinapse (spojevi između neurona) mjesta gdje se u živčanom sustavu pohranjuju sjećanja. Međutim, transferom memorije putem RNK, ta teorija se argumentirano dovodi u pitanje.

U stanicama živih organizama nalazi se više vrsta RNK, a buduća istraživanja će se usmjeriti prema identificiranju i izoliranju one vrste RNK koja se može najučinkovitije koristiti za transfer memorije. Ukoliko se RNK u daljnjim ispitivanjima dokaže kao pouzdan fizički čimbenik u procesu formiranja i čuvanja memorije, to otvara brojne neurofiziološke perspektive, npr. za pronalaženje novih načina smanjenja psihotraume uzrokovane sjećanjima (PTSP, postraumatski stresni poremećaj) ili za osvježavanje i vraćanje izgubljenih sjećanja u stanjima neuroloških bolesti poput Alzheimera i sličnih.

Dr. Igor „Doc“ Berecki, rođen 1961., pedijatar je na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se opušta antistresnim aktivnostima: od pisanja svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u tiskanom izdanju časopisa BUG, crtkanja grafika i dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, te fejsbučkog blogiranja o craft-pivima, životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do pasioniranog kuhanja posve probavljivih jela i sviranja slabo probavljivog bluesa.