Aktiviteten til proteinet eIF2-alfa kan avgjøre skjebnen til den enorme mengden med informasjon som hver dag entrer hjernen.

eIF2-alfa fungerer nemlig som en slags bryter på hukommelsen.

Når proteinet “slås av”, fører det til superhukommelse hos mus, når det “slås på”, mister de evnen til å lagre informasjon. 

Det går fram av ny forskning som presenteres i et essay i siste utgave av tidsskriftet Science.

To typer minner

All informasjon som lagres i hjernen betegnes som hukommelse. Psykologene skiller mellom to typer: korttidsminnet og langtidsminnet.

Korttidsminnet er et slags arbeidsminne, Det gjør for eksempel at du husker et telefonnummer i et par minutter - for så å glemme det igjen.

Informasjonen i langtidsminnet mer eller mindre permanent lagret, gjerne gjennom et helt liv. For at dette skal skje, må informasjonen i korttidsminnet overføres til langtidsminnet.

Men hvordan styres denne prosessen? Hva vi husker kan til tider virke vilkårlig. Hvorfor går noen ting rett i glemmeboka mens andre ting huskes i mange år?

Mauro Costa-Mattioli, forsker ved Bayern College of Medicine i Texas, har vunnet den prestisjefylte Eppendorf og Science-prisen for sin mangeårige forskning på nettopp denne problemstillingen.

Resultatene ble nylig presentert i essayet Switching memories ON and OFF.

Essensielle for langtidslagring

For at informasjon skal lagres i langtidsminnet, må genuttrykket i hjernecellene forandres slik at cellene produserer nye proteiner. 

Forskere er usikre på den eksakte mekanismen, men teorien er at informasjon lagres ved at proteinene forandrer eller styrker kontaktnettverkene mellom hjernecellene.

Ifølge Costa-Mattioli skjer dette når hjernen blir utsatt for gjentagende eller langvarig stimuli.

Så dersom du vil huske noe, er det “øvelse gjør mester” som gjelder.

eIF2-alfa kontrollerer lagring av informasjon

Teorien til Costa-Mattioli er at dersom eIF2-alfa blir “slått av” hos mus,  vil dette føre til at informasjon som normalt bare lagres i korttidsminnet, vil bli lagret i langtidsminnet.

Tidligere forskning har nemlig vist at når aktivitetsnivået til eIF2-alfa reduseres, økes mengden av andre proteinene som er essensielle for langtidshukommelsen og dermed også evnen til å lagre minner.

Økes eIF2-alfa er derimot effekten motsatt; produksjonene av nye proteiner stoppes, og hjernen mister evnen til å lagre minner.

Å minke aktiviteten eksperimentelt kan dermed gi superhukommelse, og behovet for å øve for å huske vil falle bort.

Mus satt på prøve

Costa-Mattioli testet teorien på genmodifiserte mus som hadde fått eIF2-alfa proteinet ”slått av”.

Hukommelsen til musene ble satt på prøve med Morris Water Maze.

Dette er en mye brukt psykologisk test for mus, hvor målet er å huske plasseringen til en ”undersjøisk plattform” i et badebasseng fylt med vann farget hvitt.

Det hvite vannet har en viktig funksjon da det gjør plattformen usynlig. Musene må dermed finne frem ved å huske plasseringen basert på tidligere erfaringer.

Fikk superhukommelse

Resultatene viste at musene som hadde fått eIF2-alfa proteinet avslått, var betydelig kjappere med å finne plattformen.

- Sammenlignet med de vanlige musene, visste de genmodifiserte musene nøyaktig hvor plattformen lå, og kunne dermed svømme rett mot den, sier Costa-Mattioli i en pressemelding.

Men når eIF2-alfa ble  ”slått på”, mistet musene fullstendig evnen til å finne igjen plattformen. Økt aktivisering ga dermed motsatt effekt, informasjonen fra tidligere erfaring i Morris Water Maze, ble ikke lagret langtidsminnet.

Ifølge Costa-Mattioli, betyr dette at eIF2-alfa proteinet er selve “bryteren” som kontrollerer hvorvidt informasjon i korttidsminnet blir overført til langtidsminnet.

Fremtidig visjon

Det neste steget, er ifølge Costa-Mattioli, å identifisere de genene som eIF2-alfa kontrollerer.

Kartlegges disse, kan det bli mulig å utvikle medisiner som øker hukommelsen.

Visjonen om en kur mot Alzheimers, kan dermed bli en realitet en gang i fremtiden.

- Dette er første steget mot å en dag kunne hjelpe mennesker som lider av hukommelsestap eller mer alvorlige sykdommer som Alzheimers, uttaler forskeren i en pressemelding.

Referanse:

M. Costa-Mattioli, Switching memories ON and OFF, (Essay, Eppendorf Winner), Science 7. November 2008: Vol. 322. no. 5903, pp. 874 - 875. DOI: 10.1126/science.1167228

Lenke: 

Science Podcast: an interview with Mauro Costa-Mattioli