Биологи впервые "пересадили воспоминания" с помощью РНК

Профессор Дэвид Гланцман и его морские моллюски задумали произвести маленькую революцию в понимании механизма хранения воспоминаний.

Фото Christelle Snow/UCLA.

Героями экспериментов по пересадке воспоминаний стали аплизии (морские зайцы) вида Aplysia californica.

Фото Columbia University, New York / Wikimedia Commons.

Любое событие в жизни высших животных, в том числе и человека, оставляет свой отпечаток в его памяти, точнее физический след в протоплазме. В частности, носителями этой информации являются молекулы РНК, которые выполняют массу различных функций, включая регуляцию многих клеточных процессов.

Команда биологов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе во главе с Дэвидом Гланцманом (David Glanzman) по этой причине избрала именно молекулу РНК для своих экспериментов с переносом памяти между живыми существами. А объектом их исследования стали особи морского моллюска аплизии вида Aplysia californica. Иногда их называют также морскими зайцами.

Для начала учёным необходимо было сформировать у одной группы животных какое-то стойкое воспоминание. Моллюски в итоге получили по пять ударов током (слабых, но неприятных) с интервалом в 20 минут. Эксперимент повторили через пять часов. Удар током усиливает оборонительный рефлекс моллюска. Поэтому через некоторое время у подверженных испытанию животных в ответ даже на лёгкое постукивание наблюдалось ярко выраженное сокращение мышц тела.

Такой тип обучения учёные называют "сенсибилизацией". Продолжительность новой защитной реакции составляла в среднем 50 секунд. При этом в контрольной группе моллюсков, которые никогда не сталкивались с электрическим током, наблюдалось сокращение тела в течение только одной секунды.

Героями экспериментов по пересадке воспоминаний стали аплизии (морские зайцы) вида Aplysia californica.
Героями экспериментов по пересадке воспоминаний стали аплизии (морские зайцы) вида Aplysia californica.
Фото Columbia University, New York / Wikimedia Commons.

На следующем этапе исследователи извлекли из нервной системы обученных и необученных аплизий РНК и внедрили их двум другим группам моллюсков, в каждой из которых было по восемь особей. У аплизий, которые получили РНК испытавших удары током сородичей, наблюдалась защитная реакция длителностью 40 секунд. Как и ожидалось, в контрольной группе ничего подобного не происходило.

Оставив животных в покое, биологи продолжили свои эксперименты в чашках Петри. Они добавляли РНК двух изначальных групп моллюсков к сенсорным и моторным нейронам, выделенным из тел необученных аплизий.

Известно, что воздействие электрического тока делает более возбудимыми именно сенсорные нейроны (моторным "всё равно"). Учёные показали, что соседство сенсорных нейронов с РНК "побитых током" моллюсков привело к их повышенной возбудимости. А вот моторные нейроны в аналогичной компании не проявили никаких изменений.

Но "пересадка воспоминаний" не являлась конечной целью для биологов. В нейронауке долгое время было принято считать, что воспоминания хранятся в синапсах, то есть в местах контактов двух нейронов. Гланцман же и некоторые его коллеги придерживались иного мнения: они считали, что на самом деле воспоминания хранятся в ядрах нервных клеток. В экспериментах с аплизиями авторы исследования искали доказательства своей правоты.

"Если бы воспоминания хранились в синапсах, то наш эксперимент просто бы не сработал, — рассказывает Гланцман в пресс-релизе университета, добавляя, что морские моллюски являются прекрасной моделью для изучения мозга и памяти.

На сегодняшний день по результатам исследования авторы опубликовали статью в издании eNeuro и продолжают свою работу.

В дальнейшем они хотят доказать, что использования РНК может быть достаточно для борьбы с болезнью Альцгеймера, и для лечения людей с травмировавшими психику воспоминаниями.