Joseph Norman
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Un nuovo studio suggerisce fortemente che almeno alcuni ricordi sono immagazzinati nel codice genetico e che il codice genetico può agire come una zuppa di memoria. Succhialo da un animale e inserisci il codice in un secondo animale, e quel secondo animale può ricordare cose che solo il primo animale sapeva.
Potrebbe suonare come fantascienza o ricordare ad alcuni lettori idee sfatate dei decenni passati. Ma è scienza seria: in un nuovo studio, i ricercatori dell'Università della California, Los Angeles (UCLA) hanno estratto l'RNA, una molecola messaggera genetica, da una lumaca e l'hanno impiantato in un'altra lumaca. Quindi, per buona misura, hanno gocciolato lo stesso RNA su un fascio di neuroni sciolti in una capsula di Petri. In entrambi gli esperimenti, il ricevente - la lumaca o i neuroni di Petri - ha ricordato qualcosa che la lumaca donatrice aveva sperimentato.
Il ricordo era semplice, il genere di cose che persino il sistema nervoso senza cervello basato sui riflessi di una lumaca può trattenere: la scossa di uno zap elettrico nel sedere. [10 cose che non sapevi sul cervello]
quando Aplysia californica le lumache di mare vengono picchiate nella coda, inviano segnali attraverso il loro semplice sistema nervoso: ritrarre i parapodi!
A quel segnale, i lembi carnosi che pendono dal loro ventre di lumaca si ritraggono.
Shock una lumaca abbastanza spesso, e ricorderà che è stata colpita molto ultimamente e il suo parapodia si ritrarrà per periodi di tempo sempre più lunghi. È un comportamento semplice basato su un semplice ricordo. E nel nuovo documento, pubblicato oggi (14 maggio) sulla rivista eNeuro, gli scienziati dell'UCLA hanno dimostrato di poter succhiare quella memoria da una lumaca sotto forma di RNA e inserirla in un'altra.
"Tutto [a cui i riceventi] sono stati esposti era l'RNA di un animale addestrato [una lumaca con la memoria dello zap] o un animale non addestrato, o in alcuni casi, solo la sostanza chimica che abbiamo usato per fornire l'RNA", ha detto David Glanzman. l'autore principale dello studio David Glanzman, neuroscienziato e biologo integrativo presso l'UCLA.
Quando l'RNA proveniva da una lumaca che non era stata zappata, i destinatari della memoria si sono comportati in modo "ingenuo", ritirando il loro parapodia solo brevemente dopo uno zap, come se non fossero in arrivo altri zap. Ma quando le lumache sono state esposte all'RNA di una lumaca che era stata zappata, hanno ritirato la loro parapodia per periodi più lunghi dopo gli zap.
"Questo è importante, perché dice che non è solo [qualsiasi RNA impiantato] che sta producendo un'eccitabilità diffusa nei neuroni", ha detto Glanzman .
Invece, le lumache con RNA da altre lumache che erano state scioccate - e solo da quelle lumache - si sono comportate proprio come se avessero ricevuto loro stesse quelle iniziali "insegnamento" della coda..
Glanzman ei suoi colleghi sono stati in grado di vedere l'effetto a un livello ancora più elementare nel loro fascio di neuroni di lumaca in una capsula di Petri. Quando i ricercatori hanno immerso i neuroni nell'RNA di una lumaca addestrata per 24 ore, hanno inzuppato le cellule nel messaggero chimico che significa "butt zap!" (nelle lumache, quella sostanza chimica è la serotonina), le cellule neurali hanno sparato all'impazzata, dicendo al loro inesistente parapodia di ritrarsi.
Quando i neuroni venivano immersi nell'RNA di lumache non addestrate, le reazioni delle cellule nervose erano più brevi e meno intense.
Un lungo dibattito bollente
"Questo documento descrive i risultati potenzialmente trasformativi sulla possibilità di trapiantare la memoria attraverso il trasferimento [genetico] del trascrittoma", ha detto Sathya Puthanveettil, un neuroscienziato dello Scripps Research Institute in California che studia la memoria, ma che non è stato coinvolto nello studio.
C'è stato un lungo dibattito in neuroscienza sul fatto che le unità essenziali di memoria siano immagazzinate principalmente nel "trascrittoma" (le lunghe molecole all'interno delle cellule utilizzate anche per registrare i geni) o nel "connettoma" (la rete di collegamenti tra le cellule nervose).
Il trascrittoma era più popolare nel 20 ° secolo, quando gli scienziati tentarono senza riuscirci di scovare l '"RNA della memoria" in esperimenti più rozzi che somigliavano ampiamente a quelli di Glanzman. Alla fine, tuttavia, quell'idea cadde in disgrazia e sempre più ricerche e finanziamenti si rivolgevano al connettoma. Oggi, ci sono diversi tentativi attivi di mappare il connettoma negli esseri umani e alcuni ricercatori suggeriscono persino che il connettoma potrebbe essere utilizzato per preservare i ricordi umani dopo la morte, anche se questo deve ancora essere dimostrato.
Ma studi sul connettoma, inclusa la mappatura dell'intero connettoma del verme Caenorhabditis elegans non sono riusciti a produrre prove definitive e predittive del materiale della memoria, e quindi alcuni scienziati hanno guardato meno favorevolmente anche a quel lavoro.
In effetti, Glanzman è una specie di partigiano in quel dibattito, e ha detto che vede il suo esperimento come una prova per la sua parte.
"A mio parere, stiamo spendendo troppo tempo e denaro per studiare le connessioni sinaptiche e non abbastanza denaro per studiare questi cambiamenti e l'epigenetica basati sull'RNA", o cambiamenti nel modo in cui le cellule interagiscono con il loro codice genetico, ha detto.
Questa apparente dimostrazione della sostanza della memoria nelle lumache rappresenta un potente argomento per quella causa. Tuttavia, è importante tenere presente che questo è solo un esperimento.
"Al momento, non abbiamo molte intuizioni meccanicistiche su come si ottiene questo trasferimento di memoria", ha detto Puthanveettil. "Avremmo bisogno di più esperimenti di conferma per convalidare questi risultati in altri modelli".
In altre parole, gli scienziati non sanno affatto come sia avvenuto questo trasferimento, ed è possibile che in questo esperimento stia succedendo qualcosa che non capiscono.
In questo momento, c'è ancora molto lavoro da fare prima che gli scienziati possano dire di aver trovato la sostanza della memoria. È importante sottolineare che il tipo di memoria trasferito qui, la sensibilizzazione di un riflesso, è tra i più elementari che esistono.
Glanzman ha detto che il prossimo passo in questa ricerca è tentare imprese simili di trasferimento della memoria che coinvolgono tipi più complessi di ricordi in animali più complessi, come i topi.
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