W zależności od pory dnia jesteśmy mniej lub bardziej zapominalscy. Decyduje o tym zegar biologiczny

Badania japońskich uczonych dowodzą, że nasza pamięć powiązana jest z dobowym rytmem snu i czuwania, a także z poziomem pewnego białka. Białko to moduluje efektywność przeszukiwania naszej pamięci.

Naukowcy próbują zrozumieć, na czym polega proces zapominania od strony biologicznej, ale jest to trudne. Nie bardzo wiadomo, czy nie potrafimy sobie czegoś przypomnieć dlatego, że się tego po prostu nie nauczyliśmy, czy też dlatego, że coś przeszkadza nam to wydobyć z pamięci.

Za problem zapominania zabrali się więc w ostatnim czasie naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego. Profesor Satoshi Kida z zespołu badawczego opowiada, w jaki sposób naukowcy doszli do konkluzji, że proces przypominania powiązany jest z cyklem dobowym, a poziomy białka BMAL1 modulują efektywność wyszukiwania pamięci zależnej od hipokampa.

Naukowcy najpierw opracowali test pamięci, który miał pomóc im w ocenie, czy rzeczywiście to, czego szukają, zostało zapamiętane (wyuczone). Eksperyment wykonano na dorosłych myszach, którym prezentowano młode zwierzęta. Najpierw badacze pozwolili myszom na zapoznawanie się z młodym osobnikiem przez kilka minut (faza uczenia), a następnie - w fazie przypominania - sprawdzano, jak długo myszy dotykały młodej myszki, kiedy im ją ponownie pokazano. Chodzi tutaj o to, że myszy krócej badają obiekt, który pamiętają. Testowano w ten sposób pamięć myszy o różnych porach dnia, pokazując tego samego zwierzaka.

Eksperyment prowadzony był zarówno na zdrowych myszach, jak i na myszach pozbawionych białka BMAL1. Jest to proteina, która reguluje ekspresję wielu genów. Poziom białka BMAL1 w organizmie waha się i zwykle jest niski tuż przed przebudzeniem, natomiast wysoki tuż przed snem.

W zależności od pory dnia, w której myszy były trenowane oraz od pory dnia, w której pokazywano im ponownie mysz, efekty były różne. I tak -  myszy, które były "uczone" tuż przed godziną, o której zwykle wstawały oraz testowane tuż przed porą zaśnięcia, bez problemu przypominały sobie, że znają już młodą mysz. Natomiast myszy trenowane także przed porą wstawania, ale testowane 24 godziny później nie pamiętały już, że poznały wcześniej prezentowane zwierzątko. Myszy zdrowe oraz te pozbawione białka BMAL1 reagowały podobne, chociaż te ostatnie były jeszcze bardziej zapominalskie.

Zatem naukowcy odkryli, że istnieje pora dnia, tuż przed porą budzenia, gdy poziom BMAL1 jest niski, co powoduje że myszy nie mogą przypomnieć sobie czegoś, czego na pewno się kiedyś nauczyły. Podobnie było wtedy, gdy musiały zapamiętać jakiś przedmiot.

Naukowcy już wcześniej podejrzewali, że uczenie się i korzystanie z pamięci może mieć coś wspólnego z porą dnia, a dokładniej mówiąc z naszym zegarem biologicznym, który jest odpowiedzialny za regulowanie cyklu snu i czuwania. Nie znali jednak biologicznego mechanizmu, który stoi za tym zjawiskiem.

"Teraz mamy dowody na to, że zegar biologiczny reguluje także przywoływanie pamięci" - podsumowuje prof. Kida. Naukowcy potwierdzili teraz rolę białka BMAL1 w odzyskiwaniu wspomnień z hipokampa. Ponadto połączyli BMAL1 z aktywacją receptorów dopaminy i modyfikacją innych małych cząsteczek sygnałowych w mózgu.

"Jeżeli potrafimy zidentyfikować sposoby przyspieszania procesu odzyskiwania pamięci za pomocą szlaku BMAL1, możemy pomyśleć też o zastosowaniu tego odkrycia przy leczeniu chorób związanych z utratą pamięci, takich jak demencja i choroba Alzheimera" - dodaje prof. Kida. Jednak naukowcy nie znaleźli jeszcze odpowiedzi na pytanie, jaka jest ewolucyjna korzyść z powiązania pamięci z określonymi porami dnia.

Badania prowadzono na Uniwersytecie Tokijskim. Wyniki eksperymentu omówiono na łamach czasopisma "Nature Communications".

Źródło: ScienceDaily