Fruit Fly研究で「記憶分子」ID
ジャーナルで発表された調査結果 神経回路のフロンティア、は、分子が記憶喪失を回復させるための治療的介入の新しいターゲットを表す可能性があるため、重要です。
ブリストル大学の科学者たちは、学習に決定的に関与している脳領域である海馬の分子変化を研究することにより、記憶の形成を可能にするメカニズムをよりよく理解しようとしました。
研究者たちは、以前の研究で、記憶を学習および形成する能力は、長期増強またはLTPと呼ばれるシナプス伝達の増加によるものであると示していると述べています。このコミュニケーションは、カルシウムが脳細胞に入り、「Ca2 +応答性キナーゼ」（CaMKII）と呼ばれる主要な酵素を活性化することによって引き起こされる化学プロセスを通じて開始されます。
このタンパク質がカルシウムによって活性化されると、それはそれ自体の活動の切り替えを引き起こし、カルシウムがなくなった後でも活動を維持できるようにします。独自の活動を維持するCaMKIIのこの特別な機能は、「分子メモリスイッチ」と呼ばれています。
今まで、私たちが長期的な記憶を学び、形成することを可能にする脳内のこの化学プロセスをトリガーするものについての問題はまだ残っていました。
研究チームは一般的なミバエを使用して実験を行いました（ショウジョウバエ） このスイッチの背後にある分子メカニズムを分析して特定する。ハエの記憶を一時的に抑制することができる高度な分子遺伝学的手法を使用して、チームはCASKと呼ばれる遺伝子をこの「記憶スイッチ」を制御するシナプス分子として特定することができました。
この研究の筆頭著者であるジェームズホッジ博士は、次のように述べています。小さいながらも、非常にスマートです。たとえば、天井に着地して、フルーツボウルの果物が外れる前に、それを検出できます。」
「ハエの学習と記憶能力をテストした実験では、ハエに提示された2つのにおいが軽いショックに関連するものを含み、約90％が関連する悪臭を回避することを思い出して正しい選択を学習できることがわかりましたショック。
「罰のある匂いの5つのレッスンは、ハエが24時間から1週間の間その匂いを避けたことを思い出させました。これは数ヶ月しか生きない昆虫にとっては長い時間です。」
これらの主要分子の機能を特定することにより、研究者たちは、これらの遺伝子を欠くハエが記憶形成の混乱を示したことを発見しました。リピートメモリテストでは、これらの重要な遺伝子がないものは、3時間（中期記憶）および24時間（長期記憶）で記憶する能力がないことが示されましたが、初期学習または短期記憶は影響を受けませんでした。
最後に、チームは、フライのCASK遺伝子と完全に一致する80％のヒトCASK遺伝子のコピーを、独自のCASK遺伝子を完全に欠いていたため、通常は思い出せないハエのゲノムに導入しました。研究者たちは、人間のCASK遺伝子のコピーを持っていたハエは、通常の野生型のハエのように覚えることができることを発見しました。
大学の生理学および薬理学部のホッジは、次のように述べています。「記憶への研究は私たちのアイデンティティーをもたらし、学習と記憶の障害は多くの病気、怪我、老化の際に生じるため、記憶への研究は特に重要です。」
「CASKによるCaMKII分子メモリースイッチの制御は、脳のニューロンにメモリーが書き込まれる方法において、明らかに重要なステップです。これらの発見は、記憶喪失の影響を逆転させる新しい治療法を開発するための道を開くだけでなく、 ショウジョウバエ ラボでこれらの疾患をモデル化し、これらの疾患を治療するための新薬をスクリーニングします。
「さらに、この研究は、脳が情報を取得および保存するための巨大な能力をどのように進化させたかについての重要な洞察を提供します。」
出典：ブリストル大学
