Onemogućivanje gena (kod miševa) pojačava inteligenciju

Brisanje određenog gena kod miševa otključava tajanstveno područje mozga koje se inače smatra relativno nefleksibilnim, prema znanstvenicima sa Medicinskog fakulteta Sveučilišta Emory.

Miševi s onemogućenim genom RGS14 imaju lakšu navigaciju kroz labirinte i jaču memoriju od prosječnih miševa, što sugerira da prisutnost RGS14 ograničava neke vrste učenja.

Budući da se čini da RGS14 mentalno koči miševe, dr. John Hepler, profesor farmakologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Emory, kaže da su ga on i njegovi kolege u šali nazivali "genom Homer Simpson".

Gen RGS14 primarno se aktivira u jednom određenom dijelu - nazvanom CA2 - hipokampusa, dobro istraženom dijelu mozga koji je uključen u spajanje novih ideja i stvaranje novih sjećanja. Regija CA2, međutim, znanstveno se zalaže zaobilaznim putem i nije jasno koje su njegove funkcije, kaže Hepler.

RGS14, koji se nalazi i kod ljudi, otkriven je prije više od deset godina. Hepler i njegovi kolege ranije su u drugim studijama pokazali da je RGS14 ključni kontrolni protein koji regulira molekule uključene u obradu različitih vrsta signala povezanih s učenjem i pamćenjem.

Kako bi dalje istraživala funkcije RGS14, studentica diplomskog studija Sarah Emerson Lee okarakterizirala je miševe čiji su RGS14 geni onemogućeni tehnologijom ciljanja gena. Zajedno sa doktoratom Serenom Dudek s Nacionalnog instituta za zaštitu okoliša, primijetila je kako regija CA2 u genetski promijenjenih miševa reagira na električnu stimulaciju.

Druge su studije pokazale kako druge regije hipokampusa koriste dugotrajno potenciranje, proces jačanja veza između neurona koji se zapravo mogu svjedočiti u jelima za kulturu nakon stvaranja novog sjećanja. Međutim, regija CA2 razlikuje se od ostalih regija po tome što je otporna na dugotrajno potenciranje.

Druga je razlika u CA2 regiji u tome što su neuroni sposobniji preživjeti ozljede napadajima ili moždanim udarom nego neuroni u drugim područjima hipokampusa.

Istraživači su bili iznenađeni kad su otkrili da je kod miševa s onesposobljenim genom RGS14 regija CA2 sada sposobna za "robusno" dugoročno potenciranje. Drugim riječima, tamo kada su električno stimulirani, neuroni su uspostavili još jače veze.

Kasnije su genetski promijenjeni miševi mogli prepoznati predmete koji su prethodno bili smješteni u njihove kaveze bolje od normalnih miševa. Također su bili vještiji u plovidbi vodenim labirintom do skrivene platforme za bijeg, jer su se bolje sjećali vizualnih znakova.

"Veliko pitanje koje ovo istraživanje postavlja je zašto bismo mi ili miševi imali gen koji nas čini manje pametnima - gen Homera Simpsona?" Hepler kaže.

“Vjerujem da zapravo ne vidimo cjelovitu sliku. RGS14 može biti ključni kontrolni gen u dijelu mozga koji, kad nedostaje ili je onemogućen, izbaci ravnotežu moždanih signala važnih za učenje i pamćenje. "

Čini se da onesposobljeni RGS14 ne oštećuje promijenjene miševe, ali njihove su moždane funkcije možda izmijenjene na način koji istraživači još nisu identificirali. Osim što su otporni na ozljede napadajima, određene vrste CA2 neurona gube se u shizofreniji, a gubitak drugog gena uključenog prvenstveno u regiji CA2 mijenja socijalno ponašanje, napominje Hepler.

"To sugerira da ti miševi možda neće zaboraviti stvari poput ostalih miševa ili su možda promijenili socijalno ponašanje ili osjetljivost na napadaje", kaže on. "Ali ne nužno."

"San je da bismo možda mogli pronaći spoj koji inhibira RGS14 ili ga isključuje", dodaje. "Tada biste možda mogli poboljšati spoznaju."

U Emoryu su suradnici bili Kerry Ressler, dr. Med., Izvanredni profesor psihijatrije i bihevioralnih znanosti, dr. Yoland Smith, profesor neurologije (obojica u Yerkes National Primate Research Center), dr. David Weinshenker, izvanredni profesor ljudske genetike i Yue Feng, dr., Izvanredni profesor farmakologije, uz dodatne doprinose dr. J. Davida Sweatta, predsjedatelja neurobiologije na Sveučilištu Alabama u Birminghamu.

Rezultati su objavljeni na mreži uZbornik Nacionalne akademije znanosti, a istraživanje su podržali Nacionalni zavodi za zdravlje.

Izvor: Sveučilište Emory