Øget hukommelse: Serotoninreceptoren kan være nøglen
En nylig undersøgelse får frisk indsigt i de specifikke receptorer, der er involveret i at skabe minder. Forskerne håber, at denne opdagelse i fremtiden kan hjælpe med at bekæmpe aldersrelateret kognitiv tilbagegang.
At designe en medicin til forbedring af hukommelsen er science fiction, og det vil sandsynligvis forblive i det rige i meget lang tid.
Der er dog i øjeblikket sprang inden for hukommelsesforskning.
Når neurovidenskabere udforsker dybere ind i hjernen, bliver mekanismerne til hukommelsesdannelse klarere, og måderne til at forbedre dem nærmer sig stadig.
Forskere ved Columbia University Irving Medical Center i New York City, NY, er i spidsen for denne forskning. Anført af Catia M. Teixeira, Ph.D. og Zev B. Rosen, Ph.D., fokuserede de deres seneste projekt på serotoninfrigivelse i hippocampus og dets indvirkning på hukommelsen.
Hippocampus og hukommelse
Hippocampus har været kendt for at spille en vigtig rolle i hukommelsen i lang tid. Især fastlægger det langsigtede minder om livserfaringer. En region af hippocampus kaldet CA1 er særlig vigtig.
For eksempel viste en undersøgelse, der involverede personer med skade på deres CA1-region, at de havde "en dyb svækkelse af læring på stedet." En anden undersøgelse, der testede lignende patienter, fandt alvorlige svækkelser i den selvbiografiske og episodiske hukommelse.
Ifølge forfatterne af den nylige undersøgelse synes styrken af neuronal kommunikation gennem CA1-regionen at være knyttet til hukommelsesdannelse.
Hippocampus er stærkt påvirket af serotonin (blandt andre neurotransmittere), men dets nøjagtige rolle har været uklar. Holdet, der var involveret i denne undersøgelse, ville grave lidt nærmere i dette.
For at inspicere serotonins funktion undersøgte de musens hjerner ved hjælp af optogenetik - en teknik, der gør det muligt for neurovidenskabere at slå neuroner fra og til ved hjælp af lysimpulser. Ved at lege med de forskellige serotoninveje i CA1-regionen i hippocampus kunne de få en bedre forståelse af, hvad hver enkelt af dem gjorde.
De fandt ud af, at hvis serotoninfrigørelsen blev øget, blev neuronal kommunikation i CA1 stærkere; dette havde den effekt at forbedre musens rumlige hukommelse. Omvendt, når serotoninfrigivelse blev kunstigt blokeret, blev den rumlige hukommelse svækket.
Dette viste, at serotoninfrigivelse i CA1-regionen kunne øge hukommelsen, men viste også, at hukommelsesdannelse er afhængig på denne vej. Deres fund offentliggøres i ugen i tidsskriftet Neuron.
Bare det at vide, at serotonin er afgørende for hukommelsesdannelse, var ikke nok; de ville være mere specifikke.
Boring ned til receptortype
Der er en række serotoninreceptortyper - faktisk er der syv generelle klasser af disse receptorer. Holdet ønskede at identificere, hvilken specifik klasse af serotoninreceptor der var involveret i hukommelsen.
”Først,” forklarer Teixeira, “fandt vi ud af, at når serotonin frigives fra dets endogene puljer i hippocampus under indlæringen, styrkes hukommelsen om den indlærte begivenhed.”
"Vi begrundede derefter, at ved at identificere en dominerende involvering for en type serotoninreceptor, kunne vi teste lægemiddelbehandling på hukommelsesevne."
Catia M. Teixeira, ph.d.
Endelig ramte forskerne den specifikke serotoninreceptor. Som Teixeira fortsætter, "fandt vi, at systemisk modulering af 5-HT4-receptorfunktion med lægemidler forbedrede hukommelsesdannelse."
Dette fund understøtter tidligere arbejde, der også identificerede en rolle for 5-HT4-receptoren i hukommelsen. En nylig undersøgelse foretaget på raske humane frivillige viste også, at tætheden af 5-HT4-receptorer (hvor mange der er tilgængelige til at binde til serotonin) i hippocampus forudsagde præstation på en verbal indlæringstest.
Fordi de fleste menneskers kognitive evne og hukommelse falder med alderen, kan forståelse af de nøjagtige mekanismer bag hukommelseslagring og hentning have vigtige implikationer.
Hvis der kunne designes et lægemiddel, der forbedrede den serotonerge aktivitet ved 5-HT4-receptorer i CA1-regionen i hippocampus, kunne det en dag hjælpe folk med at forblive mentalt skarpe langt ind i alderdommen. Det er dog værd at bemærke, at dette er langt ned ad linjen.
