Деактивирането на ген (при мишки) повишава интелигентността

Изтриването на определен ген при мишки отключва мистериозна област на мозъка, която иначе се счита за относително негъвкава, според учени от Медицинския факултет на Университета Емори.

Мишките с деактивиран RGS14 ген имат по-лесно време за навигация през лабиринти и по-силна памет от средните мишки, което предполага, че наличието на RGS14 ограничава някои видове обучение.

Тъй като изглежда, че RGS14 задържа мишките мислено, д-р Джон Хеплър, професор по фармакология в Медицинския факултет на Университета Емори, казва, че той и колегите му го наричат ​​на шега „генът на Омир Симпсън“.

Генът RGS14 се активира предимно в една конкретна част - наречена CA2 - на хипокампуса, добре проучена област на мозъка, участваща в сливането на нови идеи и формирането на нови спомени. Регионът CA2 обаче се отклонява научно и не е ясно какви са неговите функции, казва Хеплер.

RGS14, който се среща и при хората, е открит преди повече от десетилетие. По-рано Хеплер и колегите му са показали в други изследвания, че RGS14 е ключов контролен протеин, който регулира молекулите, участващи в обработката на различни видове сигнали, свързани с ученето и паметта.

За да проучи допълнително функциите на RGS14, студентката Сара Емерсън Лий характеризира мишки, чиито гени RGS14 бяха деактивирани чрез технология за насочване на гени. Заедно с докторката Серена Дудек от Националния институт по екологични здравни науки, тя наблюдава как CA2 регионът при генно-изменените мишки реагира на електрическа стимулация.

Други проучвания показват как други региони на хипокампуса използват дългосрочно усилване, процес на укрепване на връзките между невроните, който всъщност може да бъде засвидетелстван в културен съд след формиране на нова памет. CA2 регионът обаче се различава от другите региони по това, че е устойчив на дългосрочно потенциране.

Друга разлика в CA2 региона е, че невроните са по-способни да преживеят нараняване чрез припадъци или инсулт, отколкото невроните в други области на хипокампуса.

Изследователите бяха изненадани да открият, че при мишки с инвалидизиран RGS14 ген CA2 регионът вече е способен на „стабилно“ дългосрочно потенциране. С други думи, когато се стимулират електрически, невроните там правят още по-силни връзки.

По-късно генно-променените мишки успяха да разпознаят предмети, поставени преди това в клетките си, по-добре от нормалните мишки. Освен това бяха по-опитни в навигацията през воден лабиринт до скрита евакуационна платформа, защото по-добре запомняха визуалните сигнали.

„Голям въпрос, който това изследване повдига, е защо ние, или мишките, имаме ген, който ни прави по-малко умни - ген на Омир Симпсън?“ Казва Хеплер.

„Вярвам, че всъщност не виждаме пълната картина. RGS14 може да е ключов контролен ген в част от мозъка, който, когато липсва или е деактивиран, изважда от равновесие мозъчните сигнали, важни за ученето и паметта. "

Наличието на инвалиден RGS14 не изглежда да навреди на променените мишки, но мозъчните им функции може да са били променени по начин, който изследователите все още не са идентифицирали. Освен че са устойчиви на нараняване от припадъци, някои видове CA2 неврони се губят при шизофрения и загубата на друг ген, включен предимно в региона CA2, променя социалното поведение, отбелязва Хеплер.

„Това предполага, че тези мишки може да не забравят нещата толкова лесно, колкото другите мишки, или може би са променили социалното поведение или чувствителността към пристъпите“, казва той. "Но не е задължително."

„Мечтата на тръбата е, че може би можете да намерите съединение, което инхибира RGS14 или го изключва“, добавя той. „Тогава може би бихте могли да подобрите познанието.“

В Emory сътрудници бяха Кери Реслер, д-р, доцент по психиатрия и поведенчески науки, д-р Йоланд Смит, професор по неврология (и двата в Националния изследователски център за примати в Йеркс), д-р Дейвид Уайншенкер, доцент по човешка генетика и Д-р Юе Фенг, доцент по фармакология, с допълнителен принос от д-р Дж. Дейвид Суат, председател по невробиология в Университета на Алабама, Бирмингам.

Резултатите се публикуват онлайн вИзвестия на Националната академия на науките, а изследването е подкрепено от Националните здравни институти.

Източник: Университет Емори