Miševi u vještačkoj hibernaciji izgube više od polovine sinapsi, ali pamćenje ostaje

Naučnici sa Univerziteta u Cukubi i Instituta za nauku i tehnologiju Okinava u Japanu otkrili su da miševi dovedeni u stanje slično hibernaciji izgube više od polovine moždanih sinapsi, a da pri tome ne izgube ranije stečena sjećanja.

Istraživanje, objavljeno u časopisu Science, bavilo se pitanjem kako sjećanja mogu da opstanu godinama iako se veze među neuronima - sinapse - stalno mijenjaju i fizički restruktuiraju svakih nekoliko dana. Tim koji je predvodio neuronaučnik Kazumasa Tanaka odlučio je da to pitanje ispita na ekstremniji način - izazivanjem vještačke hibernacije kod miševa.

Tim je koristio tehniku razvijenu 2020. godine, kojom se aktivacijom takozvanih Q neurona u hipotalamusu izaziva stanje nazvano QIH - hipotermija i usporen metabolizam izazvani tim neuronima. U tom stanju tjelesna temperatura miševa spuštena je na oko 20 stepeni Celzijusa, uz znatno usporen rad srca i disanje. Miševi su u tom stanju provodili 48 sati, nakon čega su se budili.

Mjerenja aktivnosti neurona u hipokampusu pokazala su pad aktivnosti od oko 70 odsto tokom hibernacije. Snimanje moždanog tkiva prije, tokom i poslije hibernacije pokazalo je da je proces uništio više od polovine sinapsi kod miševa.

"Ako prihvatite da se tragovi pamćenja nalaze u snazi pojedinačnih sinapsi, gubitak više od polovine sinaptičkih veza trebalo bi da dovede do oštećenja pamćenja", rekao je Tanaka. Njegov tim, međutim, nije zabilježio takvo oštećenje.

Prije hibernacije miševi su bili obučeni na dva standardna testa pamćenja - jedan je povezivao određeni prostor sa blagim električnim šokom, a drugi je zahtijevao snalaženje u lavirintu radi nagrade. Oba zadatka zavise od pamćenja u hipokampusu, što je potvrđeno oštećenjem tog dijela mozga kod dijela miševa nakon obuke, čime im je pamćenje nestalo. Miševi koji su prošli kroz vještačku hibernaciju, nakon buđenja su na oba testa bili jednako uspješni kao oni koji nisu hibernirali.

"Ono što smo utvrdili u ova dva različita bihejvioralna modela jeste da je pamćenje ostalo potpuno očuvano", naveo je Tanaka. Dodatnu potvrdu pružilo je praćenje takozvanih ćelija mjesta u hipokampusu, neurona koji se aktiviraju kada se životinja nadje na određenoj lokaciji - i one su nakon buđenja i dalje reagovale na iste pozicije. Posmatranjem istih dendrita tokom osam dana utvrđeno je da su sinapse koje su nestale tokom hibernacije ponovo izrasle nakon buđenja, pri čemu se 82 odsto njih vratilo na isto mjesto.