Bagaimana Sistem Pesan Tersembunyi Otak Anda Membuat Pembelajaran Membeli
Para ilmuwan telah menemukan jalur penting yang menghubungkan aktivitas sel otak dengan aktivasi gen yang bertanggung jawab untuk belajar dan memori.
Studi ini menyoroti bagaimana neuron berkomunikasi dalam jarak jauh di dalam otak, memecahkan misteri tentang bagaimana sinyal dari sinapsis jauh mencapai nukleus untuk memicu ekspresi gen.
Membuka Kunci Rahasia Komunikasi Sel Otak
Sebuah studi baru yang diterbitkan di Jurnal Neuroscience mengungkapkan bagaimana sel -sel otak mentransmisikan sinyal vital dari cabang luarnya ke nukleus mereka, memicu aktivasi gen yang penting untuk pembelajaran dan memori.
Para peneliti telah menemukan jalur utama yang menghubungkan komunikasi neuron-ke-neuron, yang dikenal sebagai aktivitas sinaptik, dengan ekspresi gen yang mendorong perubahan jangka panjang di otak. Penemuan ini memberikan wawasan penting tentang proses molekuler yang mendukung pembentukan memori.
Memahami sistem relai di balik pembelajaran dan memori
“Temuan ini menerangi mekanisme kritis yang menghubungkan aktivitas sinaptik lokal dengan perubahan ekspresi gen yang lebih luas yang diperlukan untuk belajar dan memori,” kata Mark Dell'acqua, profesor farmakologi di kampus medis University of Colorado Anschutz dan penulis senior penelitian ini. “Makalah ini terutama merupakan temuan sains dasar dari proses mendasar dari apa yang dilakukan sel saraf. Memahami sistem relai ini tidak hanya meningkatkan pengetahuan kita tentang fungsi otak tetapi juga dapat lebih baik menginformasikan perawatan terapi untuk gangguan kognitif. ”
Menjembatani kesenjangan: bagaimana sinyal bepergian dalam neuron
Nukleus di mana gen yang memodifikasi fungsi neuron dikontrol adalah jarak jauh dari tempat neuron menerima input dari sinapsisnya, yang terletak di dendrit jauh yang meluas seperti cabang dari batang pohon. Penelitian ini berfokus pada protein pengikat elemen-respons cAMP (CREB), faktor transkripsi yang diketahui untuk mengatur gen yang vital untuk perubahan dinamis di sinapsis yang penting untuk komunikasi neuron. Terlepas dari peran CREB yang terdokumentasi dengan baik dalam mendukung pembelajaran dan memori, mekanisme yang tepat yang mengarah ke aktivasi CREB selama aktivitas neuron masih belum jelas.
Mikroskop lanjut mengungkapkan mekanisme relai kritis
Using advanced microscopy techniques, graduate student Katlin Zent in Dr. Dell'Acqua's research group revealed a crucial relay mechanism involving the activation of receptors and ion channels generating calcium signals that rapidly communicates from synapses in remote dendrite branches to the nucleus in the neuron cell body .
Potensi untuk mengobati gangguan memori
“Ke depan, penelitian ini akan memungkinkan kita untuk memeriksa dengan lebih baik cara jalur ini digunakan di berbagai negara penyakit,” kata Dell'acqua. “Kita bisa melihat dengan tepat bagian mana dari mekanisme baru ini yang terganggu dan di mana, memberi kita gagasan yang lebih baik tentang bagaimana jalur ini mempengaruhi pembelajaran dan memori terpengaruh. Penelitian ini menyoroti target potensial untuk intervensi yang ditujukan untuk kondisi seperti Alzheimer penyakit dan gangguan terkait memori lainnya. “
Referensi: “Synapse-to-Nucleus ERK → CREB Transcriptional Signaling membutuhkan Dendrite-to-Soma CA2+ Propagasi yang dimediasi oleh CA tipe-L tipe-L2+ Saluran ”oleh Katlin H. Zent dan Mark L. Dell'acqua, 21 Januari 2025, Jurnal Neuroscience.
Doi: 10.1523/jneurosci.1216-24.2024
