Basic HTML Version
11-12/2008
Ι
ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ
ΕΡΕΥΝΑ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
1 1
αξιοποιώντας
την
έρευνα
Ερευνητές του ΙΤΕ αποκαλύπτουν
νέο μηχανισμό μνήμης και μάθησης
Πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιο-
λογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνο-
λογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στην Κρήτη, αποκαλύ-
πτει για πρώτη φορά έναν σημαντικό μηχανισμό
με τον οποίο το νευρικό σύστημα μαθαίνει και
αποθηκεύει πληροφορίες. Τα αποτελέσματα
δημοσιεύονται στο EMBO Journal, ένα από τα
πιο έγκυρα διεθνή επιστημονικά περιοδικά.
Παρόλο που η μνήμη και η μάθηση είναι από τις πιο θεμελιώ-
δης λειτουργίες του εγκεφάλου, είναι ταυτόχρονα και από τις λιγό-
τερο κατανοητές. Πώς το νευρικό σύστημα μπορεί να αποθηκεύει
πληροφορίες και μετά να τις ανακαλεί; Χρησιμοποιώντας ως πει-
ραματόζωο τον νηματώδες σκώληκα Caenorhabditis elegans, οι
ερευνητές του Ινστιτούτου Γιάννης Βόγγλης και Νεκτάριος Ταβερ-
ναράκης, αποκάλυψαν μια άγνωστη μέχρι σήμερα διαδικασία, με
την οποία τα νευρικά κύτταρα ρυθμίζουν και τροποποιούν την
επικοινωνία τους ανάλογα με τα ερεθίσματα από το περιβάλλον.
Η ικανότητα αυτή των νευρικών κυττάρων να μεταβάλλουν την
μεταξύ τους σηματοδότηση ανάλογα με προηγουμένη εμπειρία,
αποτελεί τη βάση της μνήμης και της μάθησης.
Ο νηματώδης σκώληκας Caenorhabditis elegans αποτελεί ένα
εξαιρετικό πειραματικό σύστημα για νευροβιολογικές μελέτες,
διαθέτοντας ένα απλό νευρικό σύστημα που απαρτίζεται από 300
περίπου κύτταρα. Συγκριτικά, το νευρικό σύστημα του ανθρώ-
που αποτελείται από εκατοντάδες δισεκατομμύρια κύτταρα. Επι-
πλέον, στον νηματώδη σκώληκα είναι γνωστό ακόμη και πώς
συνδέονται μεταξύ τους οι νευρώνες για να δημιουργήσουν το
συνολικό νευρικό κύκλωμα.
Οι ερευνητές του Ινστιτούτου μελέτησαν μια συγκεκριμένη πρω-
τεΐνη η οποία λειτουργεί ως κανάλι ιόντων και απαιτείται για τη
συνειρμική εκμάθηση στον νηματώδη. Αυτό το κανάλι εντοπίζε-
ται σε συγκεκριμένους νευρώνες που επικοινωνούν με την απε-
λευθέρωση του νεύροδιαβιβαστή ντοπαμίνη και ρυθμίζει τη λει-
τουργία τους. Στον άνθρωπο, οι νευρώνες αυτοί παίζουν σημαντικό
ρόλο σε φαινόμενα εθισμού σε ναρκωτικά. Επίσης, είναι αυτοί οι
νευρώνες που εκφυλίζονται στους ασθενείς με Parkinson.
Είναι σημαντικό ότι γονίδια που κωδικοποιούν τέτοιες πρωτεΐνες-
κανάλια υπάρχουν και στον άνθρωπο. Δεδομένου ότι οι βασικοί
μηχανισμοί που ελέγχουν τη λειτουργία των νευρώνων στους
ανώτερους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώ-
που, είναι παρόμοιοι με εκείνους στον νηματώδη, είναι πιθανό
ότι οι παρόμοιες πρωτεΐνες-κανάλια ιόντων συμμετέχουν σε δια-
δικασίες μάθησης και μνήμης σε αυτούς τους οργανισμούς.
Η κατανόηση των διαδικασιών αυτών θα επιτρέψει την αποτελε-
σματικότερη αντιμετώπιση ασθενειών που σχετίζονται με απώ-
λεια μνήμης όπως είναι η νόσος Alzheimer, η γεροντική άνοια,
οι συνέπειες στη μνήμη λόγω εγκεφαλικών, αλκοολισμού, κατά-
χρησης ναρκωτικών και άλλες.
i
Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας/ΙΤΕ
(Ερευνητική Ομάδα Ν. Ταβερναράκη)
Τhe EMBO Journal
Περιοδικό "Καινοτομία, Έρευνα και Τεχνολογία"
Διάβαστε προηγούμενα τεύχη – Εγγραφείτε συνδρομητές
ΚΑΙΝΟ
ΤΟΜΙΑ
ΕΡΕΥΝΑ
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
&