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Ajudar sua mãe a fazer panquecas quando você tinha três anos… andar de bicicleta sem rodinhas… seu primeiro beijo romântico: como retemos lembranças vívidas de acontecimentos do passado? Conforme descrito em um artigo publicado online em 25 de abril em neurôniopesquisadores do Albert Einstein College of Medicine encontraram a explicação.
“A capacidade de aprender novas informações e armazená-las por longos períodos é uma das características mais notáveis do cérebro”, disse Robert H. Singer, Ph.D., co-autor correspondente do artigo. “Fizemos uma descoberta surpreendente em camundongos sobre a base molecular para fazer essas memórias de longo prazo.” O Dr. Singer é professor de biologia celular e do Departamento de Neurociência Dominick P. Purpura, presidente emérito de anatomia e biologia estrutural e diretor do Programa de Biologia de RNA do Einstein.
Alguns aspectos da base celular da memória já eram conhecidos. Eles são feitos por neurônios (células nervosas) e armazenados em uma região do cérebro chamada hipocampo. Eles se formam quando a estimulação neural repetida fortalece as sinapses – as conexões entre as células nervosas. As proteínas são necessárias para estabilizar as conexões sinápticas duradouras necessárias para as memórias de longo prazo. Os projetos dessas proteínas são moléculas de RNA mensageiro (mRNA) que, por sua vez, são transcritas (copiadas) de genes associados à memória.
“O paradoxo é que leva muito tempo – várias horas – para formar uma memória duradoura, mas os mRNAs e as proteínas associadas à produção de proteínas desaparecem em menos de uma hora”, disse Sulagna Das, Ph.D., primeiro e autor co-correspondente do artigo e professor assistente de pesquisa de biologia celular no Einstein. “Como poderia ser?”
Para responder a essa pergunta, a equipe de pesquisa desenvolveu um modelo de camundongo no qual marcou fluorescentemente todas as moléculas de mRNA que fluem de Arco, um gene extremamente importante para converter nossas atividades e outras experiências em memórias de longo prazo. Os pesquisadores estimularam sinapses em neurônios do hipocampo do camundongo e então – usando técnicas de imagem de alta resolução que desenvolveram – observaram os resultados em células nervosas individuais em tempo real.
Para sua surpresa, eles observaram que um único estímulo ao neurônio desencadeava numerosos ciclos nos quais o gene codificador da memória Arco produziram moléculas de mRNA que foram então traduzidas em proteínas Arc que fortalecem as sinapses.
“Vimos que algumas das moléculas de proteína produzidas a partir desse estímulo sináptico inicial voltam para Arco e reativá-lo, iniciando outro ciclo de formação de mRNA e produção de proteínas seguido por vários outros”, disse o Dr. Singer.
“A cada ciclo, vimos mais e mais proteínas se acumulando para formar ‘pontos quentes’ na sinapse, onde as memórias são cimentadas. criar memórias duradouras”, disse o Dr. Das.
Considere o que está envolvido na memorização de um poema, sugeriu o Dr. Singer: “Fazer uma memória duradoura requer que você leia o poema repetidamente e cada leitura pode ser considerada como um estímulo intermitente que adiciona proteína de construção de memória à sinapse”.
Dr. Das observou que a expressão defeituosa do Arco gene tem sido implicado em dificuldades de memória em humanos e está ligado a distúrbios neurológicos, incluindo transtorno do espectro do autismo e doença de Alzheimer. “O que aprendemos sobre ArcoA resposta dos cientistas à estimulação das células nervosas pode fornecer informações sobre as causas desses problemas de saúde”, observou ela.
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