Το πώς σχηματίζονται οι αναμνήσεις είναι ένα παζλ που έχει μπερδέψει τους ερευνητές για πάνω από έναν αιώνα, και εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά ερωτήματα σχετικά με τους βιολογικούς μηχανισμούς που τις στηρίζουν. Ίσως λόγω αυτού του κενού στην κατανόηση, δεν υπάρχουν φαρμακολογικές παρεμβάσεις που μπορούν να γίνουν για τη βελτίωση της μνήμης.
Τι είναι η μελατονίνη;
Η μελατονίνη είναι μια ορμόνη που παράγεται φυσικά από την επίφυση στο κέντρο του εγκεφάλου ως απόκριση στο σκοτάδι και βοηθά στη ρύθμιση του κιρκάδιου ρολογιού και του ύπνου. Οι συνθετικές μορφές μπορούν να ληφθούν ως συμπλήρωμα για να βοηθήσουν στην πρόκληση ύπνου. Ο ρόλος της στη θεραπεία των συμπτωμάτων του jet lag και της αϋπνίας στους ανθρώπους είναι το επίκεντρο της έρευνας, σύμφωνα με το Εθνικό Κέντρο Συμπληρωματικής και Ολοκληρωμένης Υγείας.
Ο ύπνος έχει συνδεθεί με τη βελτιωμένη διατήρηση της μνήμης για περισσότερο από έναν αιώνα και πιστεύεται ότι η κατάσταση του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια του ύπνου είναι βελτιστοποιημένη για εμπέδωση της μνήμης, αν και οι ακριβείς μηχανισμοί που διέπουν αυτή τη σύνδεση είναι ασαφείς. Για να διερευνήσουν εάν η μελατονίνη και τα παράγωγά της είχαν κάποια επίδραση στη μνήμη, οι ερευνητές πραγματοποίησαν πειράματα σε ποντίκια και είδαν ότι η ορμόνη προάγει τη μακροπρόθεσμη μνήμη ρυθμίζοντας τη φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύονται στο NeuroReport.
Πώς η μελατονίνη βελτιώνει τη μνήμη;
Προκειμένου να καθοριστεί εάν ο μηχανισμός που διέπει τη σχέση μεταξύ μελατονίνης και βελτιωμένης μνήμης στα ποντίκια οφειλόταν στην ενεργοποίηση των υποδοχέων μελατονίνης ή στη φωσφορυλίωση άλλων πρωτεϊνών που εμπλέκονται στο σχηματισμό μνήμης, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Sophia, Τόκιο, Ιαπωνία πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων. σε αρσενικά ποντίκια. Αποφάσισαν να μην χρησιμοποιήσουν θηλυκά ποντίκια στα πειράματα, καθώς ανησυχούσαν ότι ο κύκλος γονιμότητάς τους θα επηρέαζε τα αποτελέσματα.
Τα ποντίκια εκπαιδεύτηκαν για πρώτη φορά να βρίσκουν ένα κεραμικό αντικείμενο που δεν είχαν δει πριν, ενώ ήταν εκτεθειμένα σε κύκλο φωτός 12 ωρών και σκοτεινού κύκλου 12 ωρών. Αυτό το πείραμα σχεδιάστηκε για τη μέτρηση του σχηματισμού μακροπρόθεσμης μνήμης σε ποντίκια χρησιμοποιώντας την εργασία αναγνώρισης νέων αντικειμένων (NORT).
Τα ποντίκια εξοικειώθηκαν με μια πειραματική αρένα για τρεις ημέρες. Την τέταρτη μέρα εισήχθησαν δύο αντικείμενα για μια προπονητική φάση. Μετά από 24 ώρες, ένα οικείο αντικείμενο αντικαταστάθηκε με ένα νέο αντικείμενο για τη φάση δοκιμής. Οι ερευνητές κατέγραψαν τη διάρκεια της εξερεύνησης αντικειμένων, η οποία χρησιμεύει ως δείκτης της μνήμης αναγνώρισης αντικειμένων.
Μετά το αρχικό τεστ μνήμης, στα ποντίκια χορηγήθηκε είτε μελατονίνη, ένα φάρμακο που συνδέεται με τον υποδοχέα μελατονίνης που ονομάζεται ramelteon, ένας μεταβολικός μεταβολίτης στη μελατονίνη που ονομάζεται AMK, είτε μια θεραπεία ελέγχου, με την αποτελεσματικότητα αυτών των θεραπειών στην απόδοση της μνήμης τους να αξιολογείται μετά μια μέρα.
Οι ερευνητές βρήκαν ότι η αναγνώριση νέου αντικειμένου αυξήθηκε σε ποντίκια στα οποία χορηγήθηκε μελατονίνη, AMK και ramelteon σε σύγκριση με τους ελέγχους.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές έκαναν ευθανασία στα ποντίκια και πήραν δείγματα από τον εγκέφαλο των ποντικών, ώστε να μπορέσουν να εξετάσουν τη φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών που σχετίζονται με το σχηματισμό μνήμης σε μέρη του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη δημιουργία μνήμης, τον ιππόκαμπο και τον περιρινικό φλοιό.
Η φωσφορυλίωση είναι η προσθήκη μιας χημικής ομάδας σε μια πρωτεΐνη, η οποία επηρεάζει τα επίπεδα δραστηριότητάς της σε βιοχημικές αντιδράσεις. Βρήκαν ότι η φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη μνήμη αυξήθηκε παρουσία ΑΜΚ και ραμελτεόνης.
Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η μελατονίνη εμπλέκεται στην προώθηση του σχηματισμού μακροπρόθεσμης μνήμης αναγνώρισης αντικειμένων ρυθμίζοντας τα επίπεδα φωσφορυλίωσης των πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη μνήμη. Αυτές οι πρωτεΐνες εμπλέκονται σε μονοπάτια σχηματισμού μνήμης που σχετίζονται με τη δέσμευση υποδοχέα και οδούς που δεν σχετίζονται με τη δέσμευση υποδοχέα.
Γιατί ο ύπνος είναι σημαντικός για τη μνήμη
Ο Δρ Alex Dimitriu, διπλός πιστοποιημένος στην ψυχιατρική και την ιατρική του ύπνου, και ιδρυτής του Menlo Park Psychiatry & Sleep Medicine, που δεν συμμετείχε στη μελέτη, εξήγησε στο MNT τη σημασία του ύπνου στο σχηματισμό μνήμης. Οι αναμνήσεις σχηματίζονται στους ανθρώπους σε διάφορα διακριτά βήματα. Το πρώτο βήμα είναι η εγγραφή — αυτή είναι η διαδικασία της προσοχής. Οι αναμνήσεις δεσμεύονται στη συνέχεια στη βραχυπρόθεσμη μνήμη και αργότερα με την επανάληψη, τη σημασία και ειδικά τον ύπνο, οι αναμνήσεις μετατρέπονται σε μακροπρόθεσμη αποθήκευση. Πολύς σχηματισμός μακροπρόθεσμης μνήμης συμβαίνει κατά τη διάρκεια του ύπνου αργών κυμάτων (βαθύς ύπνος), το πρώτο μισό της νύχτας, ανέφερε ο Alex Dimitriu
Λόγω της σχέσης μεταξύ ύπνου και μελατονίνης, έχει διερευνηθεί ο ρόλος της μελατονίνης στη δημιουργία μνήμης. Παραμένει ασαφές εάν η ενεργοποίηση των υποδοχέων μελατονίνης στον εγκέφαλο είναι υπεύθυνη για τη βελτίωση του σχηματισμού μνήμης ή εάν άλλοι μηχανισμοί ευθύνονται.
Έχει προηγουμένως έχει γίνει κάποια έρευνα για το εάν η μελατονίνη βελτιώνει διαφορετικούς τύπους μνήμης στα τρωκτικά.
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2021 διαπίστωσε ότι η μελατονίνη βελτιώνει τη βραχυπρόθεσμη χωρική μνήμη σε ένα μοντέλο ποντικού με νόσο του Αλτσχάιμερ. Μια άλλη μελέτη, που δημοσιεύθηκε το 2022, διαπίστωσε ότι η μελατονίνη βελτίωσε τη χωρική μάθηση και την εξασθένηση της μνήμης σε αρουραίους. Αυτές οι μελέτες υποδηλώνουν ότι η μελατονίνη μπορεί να είναι μια πιθανή θεραπεία για προβλήματα μνήμης, όπως αυτά που σχετίζονται με τη νόσο του Αλτσχάιμερ.
Έρευνα που πρέπει να διεξαχθεί ακόμη σε ανθρώπους
Η μελέτη διεξήχθη σε ποντίκια και δεν είναι σαφές εάν τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να εφαρμοστούν και στους ανθρώπους. Ωστόσο, περαιτέρω δοκιμές σε ανθρώπους θα μπορούσαν να αποσαφηνίσουν τη δυνατότητα εφαρμογής της έρευνας. Αν αποδειχθεί ότι κάτι έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει τα ζώα να σχηματίσουν καλύτερες μακροπρόθεσμες αναμνήσεις και η ουσία που χορηγείται στα ζώα είναι χωρίς παρενέργειες στην υγεία, αυτές οι μελέτες θα πρέπει να επαναληφθούν σε ανθρώπους.
Μελέτες
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8110255/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9459431/
Διαβάστε επίσης...
Τι επίδραση έχουν τα χρώματα στη σκέψη μας;
Τα χρώματα επηρεάζουν τη λειτουργία του εγκεφάλου και επιδρούν στη σκέψη των ανθρώπων
Περισσότερα
