Bir Geni Devre Dışı Bırakmak (Farelerde) Zekayı Artırır

Emory Üniversitesi Tıp Fakültesi'ndeki bilim adamlarına göre, farelerde belirli bir genin silinmesi, beynin başka türlü görece esnek olmayan gizemli bir alanının kilidini açar.

Engelli bir RGS14 genine sahip fareler, labirentlerde gezinirken daha kolay bir zamana ve ortalama farelere göre daha güçlü bir belleğe sahiptir, bu da RGS14'ün varlığının bazı öğrenme türlerini sınırladığını düşündürmektedir.

RGS14 fareleri zihinsel olarak geride tutuyor gibi göründüğü için, Emory Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde farmakoloji profesörü olan PhD John Hepler, kendisinin ve meslektaşlarının şaka yollu "Homer Simpson geni" olarak adlandırdıklarını söylüyor.

RGS14 geni, öncelikle beynin yeni fikirleri birleştirmeye ve yeni anılar oluşturmaya dahil olan iyi araştırılmış bir alanı olan hipokampusun CA2 adlı belirli bir bölümünde aktive edilir. Hepler, CA2 bölgesinin bilimsel olarak alışılmışın dışında olduğunu ve işlevlerinin ne olduğu net olmadığını söylüyor.

İnsanlarda da bulunan RGS14, on yıldan uzun bir süre önce keşfedildi. Hepler ve meslektaşları daha önce başka çalışmalarda RGS14'ün öğrenme ve hafıza ile ilişkili çeşitli sinyal türlerinin işlenmesinde yer alan molekülleri düzenleyen önemli bir kontrol proteini olduğunu gösterdiler.

RGS14'ün işlevlerini daha fazla araştırmak için, lisansüstü öğrencisi Sarah Emerson Lee, RGS14 genleri gen hedefleme teknolojisi ile devre dışı bırakılan fareleri karakterize etti. Ulusal Çevre Sağlığı Bilimleri Enstitüsü'nden Dr. Serena Dudek ile birlikte, geni değiştirilmiş farelerde CA2 bölgesinin elektriksel uyarıma nasıl tepki verdiğini gözlemledi.

Diğer çalışmalar, hipokampusun diğer bölgelerinin, yeni hafıza oluşumundan sonra bir kültür yemeğinde gerçekten görülebilen nöronlar arasındaki bağlantıları güçlendirme süreci olan uzun vadeli kuvvetlendirmeyi nasıl kullandığını göstermiştir. Bununla birlikte, CA2 bölgesi, uzun vadeli potansiyasyona dirençli olması açısından diğer bölgelerden farklıdır.

CA2 bölgesindeki diğer bir fark, nöronların, hipokampusun diğer bölgelerindeki nöronlara göre nöbet veya felçten kaynaklanan hasarlardan daha fazla hayatta kalabilmesidir.

Araştırmacılar, devre dışı bırakılmış bir RGS14 genine sahip farelerde, CA2 bölgesinin artık "sağlam" uzun vadeli potansiyasyona sahip olduğunu keşfettiklerinde şaşırdılar. Başka bir deyişle, elektriksel olarak uyarıldığında, oradaki nöronlar daha da güçlü bağlantılar kurdu.

Daha sonra, gen değiştirilmiş fareler daha önce kafeslerine yerleştirilmiş nesneleri normal farelerden daha iyi tanıyabildiler. Ayrıca bir su labirentinden gizli bir kaçış platformuna gitme konusunda daha yetenekliydi çünkü görsel ipuçlarını daha iyi hatırladılar.

"Bu araştırmanın ortaya çıkardığı en büyük soru, neden biz ya da fareler, bizi daha az akıllı yapan bir gene - Homer Simpson geni?" Hepler diyor.

“Resmin tamamını gerçekten görmediğimize inanıyorum. RGS14, beynin eksik veya devre dışı bırakıldığında öğrenme için önemli olan beyin sinyallerini ve hafızanın dengesizliğini bozan önemli bir kontrol geni olabilir. "

Engelli bir RGS14'e sahip olmak, değiştirilmiş farelere zarar veriyor gibi görünmüyor, ancak beyin işlevleri, araştırmacıların henüz tanımlamadığı bir şekilde değiştirilmiş olabilir. Hepler, nöbetin neden olduğu hasara dirençli olmasının yanı sıra, şizofrenide bazı CA2 nöronlarının da kaybolduğunu ve öncelikle CA2 bölgesinde açılan başka bir genin kaybının sosyal davranışları değiştirdiğini belirtiyor.

"Bu, bu farelerin diğer fareler kadar kolay unutamayacaklarını veya belki de sosyal davranışlarını veya nöbetlere karşı duyarlılığı değiştirdiklerini gösteriyor" diyor. "Ama zorunlu değil."

"Boş rüya, belki RGS14'ü engelleyen veya kapatan bir bileşik bulabilmenizdir" diye ekliyor. "O zaman belki de bilişi geliştirebilirsin."

Emory'deki işbirlikçileri arasında psikiyatri ve davranış bilimleri doçenti Kerry Ressler, doktoralı yoland Smith, nöroloji araştırma profesörü (her ikisi de Yerkes Ulusal Primat Araştırma Merkezi'nde), PhD David Weinshenker, insan genetiği doçenti ve Yue Feng, PhD, farmakoloji doçenti, Birmingham Alabama Üniversitesi nörobiyoloji başkanı J. David Sweatt'ın ek katkılarıyla.

Sonuçlar çevrimiçi olarak şurada yayınlanır:Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabıve araştırma Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklendi.

Kaynak: Emory Üniversitesi