Så kan hjärnan lagra minnen varaktigt

Publicerat 2009-11-10 00:00. Uppdaterat 2013-11-26 10:22

[PRESSMEDDELANDE 2009-11-10] Forskare vid Karolinska Institutet har hittat en mekanism som styr hjärnans förmåga att lagra minnen varaktigt. I försök på genmanipulerade möss har man genom tillsatser i dricksvattnet kunnat stänga av och slå på förmågan till långtidsminnen. Fynden, som presenteras i den vetenskapliga tidskriften PNAS, kan få betydelse för framtida behandling av Alzheimer och stroke.

Lars OlsonFoto: Camilla Svensk

- Vi översvämmas hela tiden av olika sinnesintryck. Efter en tid måste hjärnan avgöra vad som ska arkiveras och vad som kan kastas bort. Det är den här mekanismen för hur strukturerna i hjärnan omvandlas för att lagra utvalda minnen som vi har kunnat beskriva, säger professor Lars Olson som lett studien.

Förmågan att omvandla nya sinnesintryck till bestående minnen lagrade i hjärnan är grunden för all inlärning. Mycket är känt om de första stegen i denna process, de som leder till minnen som varar i några timmar. Förändrad signalering mellan nervceller orsakar en rad kemiska förändringar i kopplingarna - synapserna - mellan nervcellernas utskott. Däremot har man vetat mindre om hur de kemiska förändringarna i synapserna omvandlas till bestående minnen, lagrade i hjärnbarken i storhjärnan.

Nu har en forskargrupp vid Karolinska Institutet upptäckt att signalering via en mottagarmolekyl, kallad nogo receptor 1 (NgR1), i nervcellernas membran spelar en nyckelroll i detta sammanhang. När nervceller aktiveras stängs genen för NgR1 av. Forskarna misstänkte att denna inaktivering av NgR1-genen kunde ha betydelse för förmågan att bilda varaktiga minnen. För att testa teorin skapade de möss med en extra NgR1 gen i framhjärnans nervceller, en NgR1-gen som kunde fortsätta att vara aktiv även när den normala NgR1-genen stängts av.

- Vi kunde då se att förmågan att behålla något i minnet de första 24 timmarna var normal hos möss med en extra NgR1-gen. Däremot visade det sig i två olika minnestest att mössen hade grava störningar i förmågan att omvandla sina normala korttidsminnen till varaktiga minnen, sådana som varar i månader, säger Lars Olson.

För att kunna stänga av och slå på den extra NgR1-genen hos mössen försåg forskarna genen med en reglermekanism som reagerade på tillförsel av ett ofarligt ämne i dricksvattnet.

Alexandra KarlénFoto: Mattias Karlén

När extragenen stängdes av återfick mössen normal förmåga att bilda varaktiga minnen. Genom att stänga av extragenen olika tider efter en minnesskapande händelse kunde man förlägga NgR1-genens viktiga roll till den första veckan efter en inträffad händelse.

- Man vet att en hjärnskakning kan leda till att man glömmer sådant som hänt den senaste veckan fram till hjärnskakningen, så kallad retrograd amnesi. Däremot kommer man ihåg händelser som inträffat tidigare än för cirka en vecka sedan, vilket stämmer med våra fynd, säger Alexandra Karlén, en av de forskare som arbetat med studien.

Forskarna hoppas att den nya kunskapen på sikt kan få betydelse för utveckling av nya behandlingar av minnesstörningar, så som folksjukdomar som Alzheimer och stroke. Mediciner riktade mot NgR1-receptorsystemet skulle kunna förbättra hjärnans förmåga att bilda varaktiga minnen. Studierna har genomförts i samarbete med amerikanska forskare vid National Institute on Drug Abuse, NIDA, NIH.

Publikation:

A. Karlén, T. E. Karlsson, A. Mattsson, K. Lundströmer, S. Codeluppi, T. M. Pham, C. M. Bäckman, S. O. Ögren, E. Åberg, A. F. Hoffman, M. A. Sherling, C. R. Lupica, B. J. Hoffer, C. Spenger, A. Josephson, S. Brené, & L. Olson

Nogo receptor 1 regulates formation of lasting memories

PNAS, Online Early Edition, 9-13 november 2009

För ytterligare frågor, kontakta