Муха-дрозофила и процесс забывания

Муха-дрозофила и процесс забывания

Прервем бег наших рассуждений, анализов и иногда мрачных, иногда полных оптимизма прогнозов, взбудораживших наше воображение одним только упоминанием в телефонном разговоре двух исследователей протеинового гена, участвующего в механизме процессов обучения, и вернемся к информационным потокам, будоражащим мозг младенца и открывающим ему новые пути поиска себя в этой жизни.

Учеными было установлено, что при процессе обучения потоки нейронов мозга, словно «посылающие сигнал руки», протягиваются к «принимающим рукам» других нервных клеток и образуют тем самым новые почки синапсов. Для того чтобы синапсы могли обнаружить друг друга, белковые вещества посылают информационные сигналы, о чем мы уже неоднократно упоминали. АРР также принадлежит к таким сигнальным веществам, действующим на синапсы.

Каждый раз, когда информация должна быть передана через синапсы, энзимные ножницы вырезают амилоидопро-теин из молекулы АРР. Если же амилоидопротеин не будет вырезан, молекула АРР остается нетронутой и путешествует через синапс мембраны, блокируя контакт со следующей нервной клеткой. В результате контакты нервных клеток постепенно теряют свою жизнеспособность. То есть АРР препятствует передаче информации, процессу обучения и мышления и активирует процесс, обратный обучению — забывание, регулярно происходящее в каждом здоровом мозге.

Таким образом, Бейройтер был прав в своих предположениях, сообщая своему коллеге в Австралию о том, что АРР имеет нечто общее с процессом обучения.

Самые незначительные отклонения от нормально проходящих в мозге процессов разрезания АРР ведут к накоплению амилоидного протеина, что и определяет развитие БА. Но почему происходят эти незначительные отклонения? Это вопрос, на который пока еще нет ответа.

Ученым понадобилось 12 лет, чтобы понять функцию влияния АРР на синапс, и при этом одно маленькое, длиной всего

I мм, животное пришло к ним на помощь — плодовая муха (drosophila melanogaster), любимое насекомое ученых различных лабораторий, с которым проводились сложные эксперименты для уточнения механизмов процессов памяти на молекулярном уровне.

Нервно-клеточные контакты — это основа нашей памяти. На местах контактов — синапсах — проходят совсем тесно друг к другу два слоя клеток. Между ними находится очень маленький интервал — так называемый синапсовый зазор или щель. У нежных крыльев плодовых мух два слоя клеток также тесно примыкают друг к другу, с очень маленькой щелью между ними. В эту щель Бейройтер и его коллеги в Гейдельбергском университете поместили предшественник амилоидопротеиновой молекулы. В результате два слоя клеток не могли найти друг друга. Крыло выбрасывало пузыри. Чем больше АРР подавалось в эту щель, тем дальше удалялись друг от друга оба слоя поверхности крыльев и все больше становилось пузырей.

«Эксперимент с мухой показал нам, что определенная молекула белка может усиливать или ослаблять контакт между слоями клеток. Таким образом, мы нашли модель процесса забывания и можем сейчас искать стратегии защиты от БА, — радуется Бейройтер. — Согласно нашему представлению, молекула белка играет ту роль, которая вызывает забывание».

Плодовая муха является наиболее изученным на Земле существом, и все ее гены уже известны. Соблазн найти те из них, которые регулируют межклеточный зазор крыла, очень велик. Найденные гены могли бы сыграть существенную роль в механизмах восстановления человеческой памяти, разрушенной БА. Однако пройдет еще немало времени, пока эти поиски принесут результаты.