Многие из нас являются предъявителями «плохих» воспоминаний, по сей день, продолжающих влиять на наши жизни. Теперь, ученые говорят, что обнаружили ген, важный для «исчезновения памяти», процесса, которым наш мозг заменяет более старые воспоминания новыми случаями.Исследователи от Массачусетского технологического института (MIT) говорят, что открытие могло помочь людям, страдающим от посттравматического стрессового расстройства (PTSD) путем замены «боящихся» воспоминаний более непосредственными связями.Ген, Tet1, как находили, играл решающую роль в исчезновении памяти путем контролирования небольшой группой других генов, которые необходимы для процесса.
Для исследования, изданного в журнале Neuron, исследовательская группа экспериментировала на мышах, которым «выбили» ген Tet1, а также на мышах, у которых были нормальные уровни гена.Чтобы измерить способность мышей отменить воспоминания, мыши «тренировались», чтобы бояться определенной гильзы, в которой они получили маленький удар током. Как только память о «шоке гильзы» была сформирована, мыши были размещены в гильзу, но исследователи не дали им шок.
Tet1 вызывает ‘исчезновение памяти’Исследователи нашли, что после промежутка времени, мыши с нормальными уровнями Tet1, казалось, потеряли свой страх перед гильзой, указывая, что новые воспоминания заменили старые.
Литий-Huei Тсай, директор Института Пикауэра MIT Изучения и Памяти, объясняет:«Что происходит во время исчезновения памяти, не стирание оригинальной памяти. Старый след памяти говорит мышам, что это место опасно. Но новая память сообщает мышам, что это место фактически безопасно.
Существует два выбора памяти, конкурирующий друг с другом».Однако исследователи добавляют, что мыши без гена Tet1 остаются боящимися и неспособны погасить память.Команда выполнила другой набор экспериментов, проверивших пространственную память мышей.
Эти эксперименты показали, что у мышей без гена Tet1 была способность учиться проводить водный лабиринт, но они были неспособны погасить память о том, как провести лабиринт, далее поддержав результаты исследования предыдущего эксперимента.Tet1 удаляет метилирование ДНК
Исследователи объясняют, что Tet1 и другие белки Tet помогают отрегулировать модификации ДНК, определяющие, будет ли определенный ген выражен или нет.Tet1 изменяет уровни метилирования ДНК – модификация, управляющая доступом к генам. Высокие уровни метилирования препятствуют тому, чтобы гены были выражены, в то время как низкие уровни метилирования позволяют им быть «включенными».Tet1 и белки Tet, как находили, удалили метилирование ДНК, после того, как мыши без Tet1 показали значительно более низкие уровни hydroxymethylation – процесса, приводящего к удалению метилирования – и в гиппокампе и в коре мозга.
Эти области являются ключевыми для изучения и памяти.Деметилирование выше в ранних генах памятиИсследователи нашли, что деметилирование было самым значительным в группе из 200 генов, особенно маленькая субпопуляция, называемая «непосредственными ранними генами» – критически важный для формирования памяти.У мышей без гена Tet1 было найдено, что непосредственные ранние гены были высоко метилированы, означая, что для этих генов будет трудно быть выраженным.
Предыдущее исследование от MIT показало, что непосредственный ранний ген по имени Npas4 регулирует другие непосредственные ранние гены. В этом исследовании исследователи нашли, что в промоторной области гена Npas4, уровни метилирования у мышей без гена Tet1 составляли почти 60%, по сравнению с 8% у мышей, у которых был ген Tet1.
«Это – огромное увеличение метилирования, и мы думаем, что это, скорее всего, объяснит, почему Npas4 так с сильным действием понижен регуляцию у мышей нокаута Tet1», отмечает профессор Тсай.Мэтью Лэттай, адъюнкт-профессор поведенческой нейробиологии в Орегонском здоровье и Научном университете, который не был частью исследования, говорит, что результаты исследования могли проложить путь к лечению для PTSD:«Путем демонстрации некоторых способов, которыми регуляторные гены метилированы в ответ на нокаут Tet1 и поведенческий опыт, авторы сделали важный шаг в идентификации потенциальных целей лечения лекарственными препаратами нарушений, таких как PTSD и склонность».Кроме того, исследовательская группа также обнаружила, почему у мышей без гена Tet1 все еще есть способность изучить новые задачи.Они нашли, что во время создания условий страха, метилирование гена Npas4 уменьшило до 20% – уровень достаточно низко для Npas4, который будет выражен, поэтому создавая новые воспоминания.
Команды выдвигают гипотезу, что страх мышей так силен, что он может вызвать другие белки деметилирования, такие как Tet2 или Tet3.В целом, исследователи говорят, что их результаты исследования предполагают, что существует пороговое значение, необходимое для метилирования, чтобы иметь место, и что Tet1 ответственен за поддержание низкого метилирования, чтобы удостовериться, что гены, необходимые для формирования памяти, готовы быть «включенными» при необходимости.
Дальнейшее исследование от команды включит поиск способов искусственно увеличить уровни Tet1 и наблюдение, могло ли бы это «повысить» исчезновение памяти. Кроме того, они планируют определить эффекты стирания всех генов Tet.
Meelad Dawlaty Института Белых угрей MIT, добавляет:«Это не только поможет нам далее очертить эпигенетическое регулирование формирования памяти и исчезновения, но также объяснит другие потенциальные функции Tets и метилирования в мозгу вне исчезновения памяти». недавно сообщенный, как ученые из Научно-исследовательского института Scripps создали метод у мышей, который в состоянии предназначаться и стереть нежелательные воспоминания.