Amintirile nu sunt doar în creier - celulele rinichilor și ale țesutului nervos învață și își fac amintiri

Efectul învățării prin repetiție distanțată, cunoscut și ca efectul de „spaţiere” sau „massed-spaced effect”, a fost observat în studiile asupra memoriei la animale, unde expunerea la sesiuni distanțate temporal produce o memorie mai durabilă decât expunerea intensă într-o singură sesiune. Deși acest efect este bine documentat la nivel comportamental și sinaptic în organismele neuronale, cercetătorii de la Universitatea din New York au explorat posibilitatea ca acest mecanism să fie prezent și în celulele non-neuronale.
Pentru a testa această ipoteză, a fost creată o linie celulară reporter, non-neuronală, derivată din celulele SH-SY5Y. Această linie a fost expusă la stimuli activatori ai kinazelor PKA și PKC, pentru a imita procesele de memorie neuronale, utilizând forskolin pentru activarea PKA și TPA pentru activarea PKC. Răspunsul a fost măsurat prin expresia unei variante instabile de luciferază plasată sub un promotor CREB, pentru a reflecta nivelul activității transcripționale imediate.

Rezultate principale

• Efectul repetării - După patru impulsuri distanțate la intervale de 10 minute, activitatea CRE-dependentă a fost semnificativ mai mare și mai stabilă în timp decât în cazul stimulării continue sau al unui impuls unic. La 24 de ore după tratament, diferențele între condițiile distanțate și continue au fost evidente, iar luciferaza a rămas activă în celulele cu impulsuri distanțate.
• Optimizarea intervalelor între impulsuri - Pentru TPA și combinația forskolin + TPA, un interval de 10 minute între impulsuri a oferit cel mai bun rezultat, în timp ce forskolin a arătat un răspuns optim la 20 de minute. Acest lucru sugerează că kinazele PKA și PKC au sensibilități diferite la intervalele de timp ale stimulării.
• Corelarea efectului cu activarea CREB și ERK - Activarea kinazei ERK și a factorului de transcripție CREB a fost mai puternică după stimularea distanțată decât în cazul stimulării continue, sugerând că diferențierea temporală între paradigmele de învățare are loc parțial în amonte de activarea ERK.
• Inhibarea activității ERK și CREB anulează efectul - Inhibarea ERK și CREB a redus semnificativ expresia luciferazei după stimularea distanțată, demonstrând că activitatea susținută a acestor componente este esențială pentru efectul observat.

Concluzii

Acest studiu demonstrează că efectul de repetiție distanțată este prezent și în celulele umane non-neuronale, unde activarea repetată și distanțată a semnalizării PKA și PKC are ca rezultat o expresie transcripțională CRE-dependentă persistentă. Descoperirea arată că elemente fundamentale ale memoriei, precum efectul de distanțare și curba uitării, pot fi studiate și în celulele non-neuronale, deschizând calea pentru noi modele experimentale în cercetarea memoriei și potențial pentru tratamente inovative în afecțiunile cognitive.

sursa: Science Daily