New study shows that it might be possible to transfer memory between organisms by transferring RNA from a trained organism into an untrained one
RNA or ribonucleic acid is the cellular ‘messenger’ which codes for proteins and carries DNA’s instructions to other parts of the cell. They have been shown to be involved in long-term kumbukumbu in snails, mouse etc. They also effect chemical tags in the DNA and thus control gene switch on and off. These RNAs carry out many functions including regulation of various processes inside the cell which are crucial for development and in diseases.
RNA hushikilia ufunguo
It is well established in neuroscience that long-term memory is stored inside connections between the seli za ubongo (connections are called synapses) and each neuron in our brain has numerous synapses. In a study published in eNeuro, watafiti wanapendekeza kwamba uhifadhi wa kumbukumbu unaweza kuhusisha mabadiliko katika usemi wa jeni unaochochewa na asidi ya ribonucleic (RNAs) zisizo na misimbo na kumbukumbu inaweza kuhifadhiwa kwenye kiini cha nyuroni huku RNA hizi zikishikilia ufunguo. Watafiti wanadai kuwa 'wamehamisha kumbukumbu' kati ya konokono wawili wa baharini, mmoja wao akiwa kiumbe aliyefunzwa na mwingine ambaye hajazoezwa kwa kutumia nguvu za RNA hizo. Mafanikio haya yaliyoongozwa na David Glanzman katika Chuo Kikuu cha California Los Angeles yanaweza kutupa taarifa zaidi kuhusu mahali kumbukumbu huhifadhiwa na ni msingi gani wake. Konokono wa baharini (Aplysia californica) alichaguliwa mahususi kwa ajili ya utafiti huo kwani anachukuliwa kuwa mfano bora wa kuchanganua kumbukumbu na ubongo. Pia, habari nyingi zinapatikana kuhusu aina rahisi zaidi ya "kujifunza" inayofanywa na kiumbe hiki yaani kufanya kumbukumbu za muda mrefu. Konokono hawa wenye urefu wa inchi tano wana niuroni kubwa ambazo ni rahisi kufanya kazi nazo. Na michakato mingi katika seli na molekuli ni sawa kati ya konokono wa baharini na wanadamu. Inashangaza kutambua kwamba konokono wana neurons 20000 tu ikilinganishwa na zaidi ya bilioni 100 kwa wanadamu!
"Uhamisho wa kumbukumbu" katika konokono?
Watafiti walianza majaribio yao kwa kwanza "kufundisha" konokono. Konokono hawa walipewa shoti tano nyepesi za umeme kwenye mikia yao baada ya muda wa dakika 20 na kisha baada ya siku walipewa tena mishtuko mitano kama hiyo. Mishtuko hii ilisababisha konokono kuonyesha dalili inayotarajiwa ya kujiondoa ili kujilinda - kitendo cha kujilinda kutokana na madhara yoyote yanayowakabili hasa kwa sababu mishtuko hii iliongeza msisimko wa niuroni za hisi kwenye ubongo. Kwa hivyo hata kama konokono, ambao walipata mishtuko, waliguswa, walionyesha reflex hii ya kujilinda ambayo ilidumu kwa wastani wa sekunde 50. Hii inajulikana kama "uhamasishaji" au aina ya kujifunza. Kwa kulinganisha, konokono ambao hawakupokea mishtuko hiyo walipata kwa muda mfupi wa sekunde moja walipopigwa. Watafiti walitoa RNA kutoka kwa mfumo wa neva (seli za ubongo) za kundi la 'konokono waliofunzwa' (ambao walikuwa wamepokea mishtuko na hivyo kuhamasishwa) na kuwadunga kwenye kundi la udhibiti la 'konokono wasiofunzwa' - ambao hawakuwa wamepokea mishtuko hiyo. Mafunzo kimsingi yanahusu 'kupata uzoefu'. Watafiti walichukua chembechembe za ubongo za konokono waliofunzwa na kuzikuza kwenye maabara ambayo walitumia kuogesha niuroni ambazo hazijazoezwa za konokono ambao hawajazoezwa. RNA kutoka kwa konokono ya baharini iliyofunzwa ilitumiwa kuunda "engram" - kumbukumbu ya bandia - ndani ya viumbe visivyo na mafunzo ya aina moja. Kufanya hivyo kuliunda jibu la kuhamasishwa linalodumu kwa wastani wa sekunde 40 katika konokono ambao hawajazoezwa na vile vile kama wao wenyewe walipokea mishtuko na kufunzwa. Matokeo haya yalipendekeza uwezekano wa 'uhamisho wa kumbukumbu' kutoka kwa viumbe ambao hawajafunzwa hadi kwa waliofunzwa na yanaonyesha kuwa RNA zinaweza kutumika kurekebisha kumbukumbu katika kiumbe. Utafiti huu unafafanua uelewa wetu wa jinsi RNA zinavyohusika katika uundaji na uhifadhi wa kumbukumbu na huenda wasiwe tu 'wajumbe' kama tunavyowajua.
Athari kwenye neuroscience
Ili kuendelea na kazi hii, watafiti wangependa kubainisha RNAs ambazo zinaweza kutumika kwa ajili ya 'uhamisho wa kumbukumbu'. Kazi hii pia inafungua uwezekano wa kuiga majaribio sawa katika viumbe vingine ikiwa ni pamoja na binadamu. Kazi hiyo inatazamwa kwa mashaka na wataalamu wengi na haiainishiwi kama 'uhamisho wa kumbukumbu ya kibinafsi'. Watafiti wanasisitiza kuwa matokeo yao yanaweza kuwa yanafaa kwa aina maalum ya kumbukumbu na sio kumbukumbu ya 'binafsi' kwa jumla. Akili ya mwanadamu bado ni fumbo la kueleweka kwa wanasayansi ya neva kwani ni machache sana yanajulikana na ni changamoto kubwa kujaribu kuelewa zaidi jinsi inavyofanya kazi. Hata hivyo, ikiwa utafiti huu unaunga mkono uelewa wetu na pia kufanya kazi kwa wanadamu basi hii inaweza kutuongoza pengine 'kupunguza maumivu ya kumbukumbu za huzuni' au hata kurejesha au kuamsha kumbukumbu, jambo ambalo linasikika kuwa jambo lisilowezekana kabisa kwa wanasayansi wengi wa neva. Inaweza kuwa ya manufaa zaidi katika ugonjwa wa Alzheimer au ugonjwa wa mkazo wa baada ya kiwewe.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Bédécarrats A 2018. RNA kutoka kwa Aplysia Iliyofunzwa Inaweza Kuanzisha Engram ya Epigenetic kwa Uhamasishaji wa Muda Mrefu katika Aplysia Isiyofunzwa. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
