Результаты исследования опубликованы в журнале Science Signaling.
Команда из Междисциплинарного центра нейробиологии (IZN) измерила уровни ядерного кальция с помощью флуоресцентного белка в ассоциативных и обучающих центрах мозга насекомого, чтобы исследовать любые изменения, которые могут произойти в процессе обучения.
Их работа с плодовой мушкой выявила кратковременные скачки уровня кальция в ядрах клеток определенных нейронов во время обучения. Именно этот кальциевый сигнал исследователи определили как пусковой механизм генетической программы, контролирующей производство «белков памяти»."Если этот ядерный переключатель кальция заблокирован, мухи не смогут сформировать долговременную память.
Проф. Шустер объясняет, что эволюционные пути насекомых и млекопитающих разделились примерно 600 миллионов лет назад.
Несмотря на этот значительный пробел, некоторые жизненно важные процессы, такие как формирование памяти, используют аналогичные клеточные механизмы у людей, мышей и мух, как показали эксперименты исследователей. "Эти общие черты указывают на то, что формирование долговременной памяти — это древний феномен, уже присутствующий у общих предков насекомых и позвоночных. Оба вида, вероятно, используют сходные клеточные механизмы для формирования долговременной памяти, включая ядерный переключатель кальция », — продолжает Шустер.
Исследователи IZN предполагают, что аналогичные переключатели, основанные на сигналах ядерного кальция, могут найти применение в других областях — по-видимому, всякий раз, когда организмам необходимо адаптироваться к новым условиям в долгосрочной перспективе. «Болевая память, например, или определенные защитные функции и функции выживания нейронов также используют этот ядерный переключатель кальция», — говорит проф. Bading.
Этот сотовый переключатель может больше не работать у пожилых людей, что, по мнению Бадинга, может объяснить снижение памяти, обычно наблюдаемое в пожилом возрасте. Таким образом, открытия нейробиологов Гейдельберга открывают новые перспективы для лечения возрастных и связанных с болезнью изменений функций мозга.