Økende minne: Serotoninreseptor kan være nøkkelen
En nylig studie får ny innsikt i de spesifikke reseptorene som er involvert i å skape minner. Forskerne håper at denne oppdagelsen i fremtiden kan bidra til å bekjempe aldersrelatert kognitiv tilbakegang.
Å designe medisiner for å forbedre hukommelsen er en del av science fiction, og det vil sannsynligvis forbli i det riket i veldig lang tid.
Imidlertid blir det nå gjort sprang innen minneforskning.
Stadig, når nevrologer utforsker dypere inn i hjernen, blir mekanismene for hukommelsesdannelse tydeligere, og måtene å forbedre dem nærmer seg stadig.
Forskere ved Columbia University Irving Medical Center i New York City, NY, er i forkant av denne forskningen. Ledet av Catia M. Teixeira, Ph.D. og Zev B. Rosen, Ph.D., fokuserte de sitt siste prosjekt på serotoninfrigivelse i hippocampus og dens innvirkning på hukommelsen.
Hippocampus og hukommelse
Hippocampus har vært kjent for å spille en viktig rolle i minnet i lang tid. Spesielt legger den ned langsiktige minner fra livserfaringer. En region av hippocampus referert til som CA1 er spesielt viktig.
For eksempel fant en studie som involverte personer med skade på CA1-regionen at de hadde "en dyp nedsatt læring på plass." En annen studie som testet lignende pasienter fant alvorlige svekkelser i selvbiografisk og episodisk hukommelse.
Ifølge forfatterne av den nylige studien ser det ut til at styrken til nevronkommunikasjon gjennom CA1-regionen er knyttet til hukommelsesdannelse.
Hippocampus er sterkt påvirket av serotonin (blant andre nevrotransmittere), men dens eksakte rolle har vært uklar. Teamet som var involvert i denne studien ønsket å grave i dette litt dypere.
For å inspisere serotonins funksjon, undersøkte de musens hjerner ved hjelp av optogenetics - en teknikk som lar nevroforskere slå av og på nerveceller ved hjelp av lyspulser. Ved å leke med de forskjellige serotoninveiene i CA1-regionen i hippocampus, kunne de få en bedre forståelse av hva hver av dem gjorde.
De fant at hvis serotoninfrigivelsen ble økt, ble nevronkommunikasjonen i CA1 sterkere; dette hadde effekten av å forbedre musenes romlige minne. Omvendt, da serotoninutgivelsen ble blokkert kunstig, ble det romlige minnet svekket.
Dette viste at serotoninfrigjøring i CA1-regionen kunne øke minnet, men viste også at minnedannelse er det avhengig på denne stien. Deres funn er publisert denne uken i tidsskriftet Neuron.
Bare å vite at serotonin er avgjørende for hukommelsesdannelse var ikke nok; de ønsket å være mer spesifikke.
Boring ned til reseptortype
Det finnes en rekke serotoninreseptortyper - faktisk er det syv generelle klasser av disse reseptorene. Teamet ønsket å identifisere hvilken spesifikk klasse av serotoninreseptor som var involvert i minnet.
"Først," forklarer Teixeira, "fant vi ut at når serotonin frigjøres fra sine endogene bassenger i hippocampus under læring, styrkes minnet om den lærte hendelsen."
"Vi resonnerte da at ved å identifisere en dominerende involvering for en type serotoninreseptor, kunne vi teste medisinbehandling på hukommelsesytelse."
Catia M. Teixeira, Ph.D.
Til slutt traff forskerne den spesifikke serotoninreseptoren. Som Teixeira fortsetter, “fant vi ut at systemisk modulering av 5-HT4-reseptorfunksjon med medikamenter forbedret minnedannelse.”
Dette funnet støtter tidligere arbeid som også identifiserte en rolle for 5-HT4-reseptoren i minnet. En nylig studie utført på friske frivillige mennesker fant også at tettheten av 5-HT4-reseptorer (hvor mange er tilgjengelige for å binde seg til serotonin) i hippocampus forutsa ytelse på en verbal læringstest.
Fordi folk flestes kognitive evner og hukommelse avtar med alderen, kan det å forstå de nøyaktige mekanismene bak minnelagring og gjenfinning ha viktige implikasjoner.
Hvis det kunne utformes et medikament som forbedret den serotonerge aktiviteten ved 5-HT4-reseptorer i CA1-regionen i hippocampus, kan det en dag hjelpe folk å holde seg mentalt skarpe langt inn i alderdommen. Det er imidlertid verdt å merke seg at dette er en lang vei nedover linjen.
