Studiu: Cum se formează amintirile care te țin o viață

Aceștia au descoperit că două proteine-cheie, PKMζ (protein kinaza M zeta) și KIBRA, formează o legătură stabilă în sinapsele neuronale, legătură care se menține chiar și atunci când moleculele sunt înlocuite. Practic, memoria nu este păstrată într-o moleculă anume, ci în relația persistentă dintre cele două proteine, care se comportă ca o unitate biologică capabilă să „predea ștafeta” între molecule vechi și noi, transmite Știri.md cu referire la playtech.ro.

Această legătură proteică funcționează ca un sistem de „etichete sinaptice” — adică marchează exact sinapsele care au fost activate în timpul formării unei amintiri. Astfel, de fiecare dată când o moleculă PKMζ se degradează, una nouă îi ia locul exact în același punct, ghidată de prezența partenerului său KIBRA. Acest mecanism elegant explică persistența memoriei într-un sistem biologic în permanentă schimbare.

O descoperire pornită dintr-o amintire a durerii

Pentru Todd Sacktor, cercetarea memoriei nu a fost doar un exercițiu academic. La vârsta de aproape 3 ani, și-a pierdut sora mai mare, iar singura amintire clară cu ea – una banală, în care l-a refuzat să-i citească o poveste – a devenit obsesia care l-a condus spre o carieră în neuroștiință. Cum este posibil ca o scenă de câteva secunde, trăită în copilărie, să rămână imprimată atât de viu în minte, peste șase decenii mai târziu?

După studii la Columbia și o carieră de cercetare la SUNY Downstate, Sacktor a identificat pentru prima dată rolul crucial al PKMζ în menținerea memoriei. Experimentele pe șobolani au arătat că blocarea acestei molecule după formarea unei amintiri duce la ștergerea acesteia. Rezultatele publicate în 1993 și 2002 au avut un impact imens în comunitatea științifică, sugerând că PKMζ este esențială pentru păstrarea memoriei.

Dar descoperirea nu a fost lipsită de controverse. În 2013, alte echipe de cercetare au demonstrat că șoarecii lipsiți genetic de PKMζ puteau totuși forma amintiri, punând sub semnul întrebării teoria lui Sacktor. Acesta însă nu s-a lăsat descurajat. A demonstrat ulterior că în absența PKMζ, alte molecule preiau rolul său — ceea ce dovedea nu lipsa importanței PKMζ, ci plasticitatea extraordinară a creierului.

Legătura PKMζ–KIBRA: cheia biologică a memoriei de lungă durată

Într-un moment de revelație din 2020, cercetătorii au realizat că PKMζ formează un complex cu o altă proteină, KIBRA, o moleculă „ancoră” în sinapse, prezentă în regiuni ale creierului implicate în învățare și memorie. Folosind tehnici de laborator care luminează moleculele în interacțiune, oamenii de știință au observat că, după stimularea sinapselor, apar puncte strălucitoare indicând formarea complexului PKMζ–KIBRA. Și mai surprinzător, acest complex persistă mult după ce celelalte molecule se degradează.

Testele pe șoareci au fost revelatoare: când formarea complexului era blocată, memoria se ștergea complet, chiar și la patru săptămâni după ce fusese inițial formată. Dar după ce tratamentul înceta, șoarecii puteau forma din nou amintiri — semn clar că mecanismul PKMζ–KIBRA nu distruge capacitatea de învățare, ci doar păstrează sau pierde amintiri anume.

Această teorie oferă un răspuns solid la dilema lui Crick. Nu e nevoie ca o proteină să dureze o viață întreagă pentru a păstra o amintire, ci doar ca legătura dintre două proteine să se mențină într-un loc precis. Când una dispare, cealaltă ghidează reinserarea celei noi, păstrând astfel circuitul activat odinioară de o experiență.

Cu toate că unii cercetători, precum David Glanzman, avertizează că memoria ar putea fi stocată și în interiorul celulelor neuronale, nu doar în sinapse, teoria PKMζ–KIBRA rămâne una dintre cele mai convingătoare explicații actuale despre cum se păstrează amintirile.

Ce înseamnă asta pentru viitorul neuroștiinței și al memoriei

Descoperirea complexului PKMζ–KIBRA nu doar că răspunde unei întrebări fundamentale despre memorie, ci deschide și uși noi spre potențiale aplicații clinice. Dacă știm exact cum se formează și se păstrează o amintire, putem în viitor să tratăm mai eficient boli precum Alzheimer, traumele psihologice sau tulburările de stres post-traumatic.

De asemenea, înțelegerea acestor mecanisme ar putea revoluționa modul în care abordăm educația, învățarea accelerată sau chiar dezvoltarea interfețelor creier-computer. Cine știe — poate într-o zi, vom putea „scrie” amintiri sau restaura cele pierdute prin activarea acestor legături moleculare.

Până atunci, e fascinant să știi că fiecare amintire pe care o porți — de la gustul unei prăjituri în copilărie la vocea unei persoane dragi — e menținută de o alianță microscopică între două proteine care dansează în sinapsele tale.