Naukowcy z Instytucie Nenckiego w Warszawie odkryli, w jaki sposób i gdzie przechowujemy miłe wspomnienia.
Dzięki odkryciu naukowców Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie wiemy już, że miłe wspomnienia są przechowywane w części mózgu znanej jako jądro środkowe ciała migdałowatego. Wyniki prac grupy prof. dr. hab. Leszka Kaczmarka i dr hab. Eweliny Knapskiej, opublikowane w czasopiśmie „The Journal of Neuroscience”, wskazują jednocześnie, że kluczową rolę w procesie zapamiętywania przyjemnych doznań odgrywa zaledwie jedno białko. W przyszłości rezultaty badań mogą pomóc m.in. w skuteczniejszym leczeniu uzależnień, stanów depresyjnych czy schizofrenii.
„Staramy się zrozumieć relację między umysłem a mózgiem poprzez badanie pamięci, która dla umysłowości jest składnikiem o fundamentalnym znaczeniu. Bez pamięci nie ma umysłu” – mówi prof. Kaczmarek.
Neurobiolodzy rozróżniają wiele typów pamięci, przy czym te najbardziej podstawowe cechuje wyraźna dwoistość. Mamy na przykład pamięci krótko- i długoterminową oraz deklaratywną (dotyczącą zdarzeń/danych) i proceduralną (pamięć czynności). Naukowcy z Instytutu Nenckiego skoncentrowali się na jeszcze innej dychotomii, o szczególnie ważnej dla każdego zwierzęcia roli. Chodzi o pamięć apetytywną, związaną ze wspomnieniami o przyjemnych doznaniach, oraz pamięć awersywną, dotyczącą zdarzeń nieprzyjemnych.
Najnowsze doświadczenia nad pamięcią wykonano na myszach umieszczonych w tzw. inteligentnych klatkach. W każdym narożniku takiej klatki znajdują się po dwie butelki z wodą. Aby dostać wodę, mysz musi podejść do narożnika i stuknąć nosem w bramkę danej butelki. W zależności od rodzaju eksperymentu, mysz może dostać albo wodę, albo niegroźne, lecz nieprzyjemne pufnięcie powietrzem w nos. Wszystkie myszy w klatce mają własne chipy identyfikacyjne, badacze wiedzą więc dokładnie, jakie decyzje podejmowała każda mysz.
25 lat temu w Instytucie Nenckiego wykazano, że podczas uczenia w jądrach komórek nerwowych dochodzi do zmian w aktywności genu znanego jako c-fos. Jednym z białek, których produkcję reguluje białko kodowane przez gen c-fos, jest działający na zewnątrz komórek enzym MMP-9. Badacze postanowili sprawdzić, jaką rolę pełni MMP-9 w zapamiętywaniu przyjemnych i nieprzyjemnych doznań. W tym celu przeprowadzono serię doświadczeń na zwykłych myszach oraz myszach pozbawionych tego białka.
Nowe badanie przyniosło jednoznaczne wnioski. “Przyjemne doznania są zapamiętywane dzięki plastycznym zmianom zachodzącym w neuronach jądra środkowego ciała migdałowatego. Wykazaliśmy przy tym, że za samo uczenie się o miłych doznaniach i pamięć o nich odpowiada jedno białko. Równocześnie białko to nie ma żadnego wpływu na pamięć o przykrych doznaniach” – stwierdza prof. Kaczmarek.
Obecne badania, będące podsumowaniem prac prowadzonych w Instytucie Nenckiego od ćwierćwiecza, mają istotne znaczenie naukowe. Wyjaśniają bowiem procesy uczenia się i pamięci apetytywnej poprzez odwołania do dwóch na pozór bardzo odległych domen neurobiologii: systemowej – a więc zajmującej się całymi strukturami neuronowymi (takimi jak jądro środkowe ciała migdałowatego) – i molekularnej, badającej procesy fizyczne i chemiczne odpowiedzialne za funkcje komórek nerwowych (w których uczestniczy m.in. białko MMP-9).
Prace badawcze nad pamięcią apetytywną sfinansowała Fundacja na rzecz Nauki Polskiej.
Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk, utworzony w 1918 roku, jest największym nieuniwersyteckim ośrodkiem badań biologicznych w Polsce. Do priorytetowych dziedzin podejmowanych w Instytucie należą: neurobiologia, neurofizjologia, biologia i biochemia komórkowa oraz biologia molekularna – w skalach złożoności od organizmów tkankowych przez organelle komórkowe do białek i genów. W Instytucie działa 31 laboratoriów, m.in. nowoczesnej Mikroskopii Konfokalnej, Cytometrii Przepływowej i Skaningowej, Mikroskopii Elektronowej, Testów Behawioralnych i Elektrofizjologii. Instytut dysponuje nowoczesną aparaturą badawczą i zmodernizowaną zwierzętarnią, pozwalającą na hodowlę zwierząt laboratoryjnych, także transgenicznych, według najwyższych standardów. Poziom prac eksperymentalnych, publikacje i silne związki z nauką światową plasują Instytut wśród wiodących placówek biologicznych Europy.