Vědci v projektu Human Brain vylepšili svůj model lidského mozku a odhalili záhadu, jak se vytvářejí vzpomínky a jak se nervový systém přizpůsobuje.
Vzpomínky jsou nedílnou součástí našeho života. Ztráta krátkodobé nebo dlouhodobé paměti není silně ovlivněna lidskou psychikou a v prvním případě jej dokonce může odtrhnout od zbytku světa. Ve zdravém mozku mohou být informace uloženy několik let, i když jejich seznámení prchalo. Jak se to však děje?
Zpracování informací v mozku probíhá v neuronech, které jsou spojeny synapsemi. Každá modifikace těchto synapsí má vliv na to, jak si vzpomínáme na věci nebo reagujeme na určité podněty. Jedním ze způsobů, jak modifikovat nervové obvody, je proces synaptické plasticity, kdy určité synapsy jsou v průběhu času zesíleny nebo oslabeny v reakci na nervovou aktivitu.
Analýzou sítí biochemických reakcí, které jsou základem synaptické modifikace, vědci z projektu Human Brain Project, který sdružoval vědce z různých evropských univerzit, dokázali získat nové znalosti o mechanismech plasticity.
V neuronech dochází ke zpracování externích a interních informací prostřednictvím přenosu signálů přes synaptické sítě. Jsou to oni, kdo určují synaptickou plasticitu. Někdy i jednotlivé molekuly - enzymy nebo proteiny - jsou schopné v těchto sítích spustit výpočetní výkon. Jednou z těchto molekul je rodina enzymů savčí adenylátcyklázy (AC), která může převádět extracelulární signály do intracelulární molekuly cyklického adenosin monofosfátu (cAMP), jedné z hlavních buněčných signalizačních molekul.
Neurovědci projektu ve své práci zjistili, že mozek produkuje devět variant AC proteinů. Jedním z nich, AC5, je dominantní forma ve striatu, struktura zapojená do paměti, chování a odměny za učení nových dovedností. Během tréninku je produkce cAMP rozhodující pro posílení synapsí spojujících neurony mozkové kůry se striatem. Kromě toho se ukázalo, že tvorba těchto vazeb závisí na několika systémech, jako je dopamin a acetylcholin.
Autor: Nikita Shevtsov