Σεροτονίνη και μνήμη…Μια σχέση…αλληλεπίδρασης
Ο σχεδιασμός ενός φαρμάκου που θα ενισχύσει την μνήμη προς το παρόν ανήκει στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας και είναι πιθανό να παραμείνει εκεί για πολύ καιρό ακόμη. Παρόλα αυτά, ήδη γίνονται άλματα στο πεδίο της έρευνας για την μνήμη. Με σταθερά βήματα, ενώ οι νευροεπιστήμονες εξερευνούν όλο και βαθύτερα τον εγκέφαλο, οι μηχανισμοί της δημιουργίας μνήμης γίνονται όλο και πιο ξεκάθαροι και ερχόμαστε όλο και πιο κοντά στους τρόπους με τους οποίους μπορούμε να στους ενισχύσουμε.
H επιστημονική ομάδα του Ιατρικού Κέντρου Ίρβιν του Πανεπιστημίου της Κολούμπια στη Νέα Υόρκη πρωτοπορεί σε αυτό το ερευνητικό πεδίο με την τελευταία μελέτη της, η οποία εστίασε στην απελευθέρωση της σεροτονίνης στον ιππόκαμπο και την επίδρασή της στην μνήμη.
Ο ιππόκαμπος και η μνήμη
Γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι ο ιππόκαμπος παίζει ζωτικό ρόλο στην μνήμη. Συγκεκριμένα, καθορίζει τις μακροπρόθεσμες μνήμες των εμπειριών της ζωής. Η περιοχή του ιππόκαμπου που ονομάζεται πεδίο CA1 είναι ιδιαίτερα σημαντική.
Για παράδειγμα, μια μελέτη σε άτομα που παρουσίαζαν βλάβη στο πεδίο CA1 του ιππόκαμπου βρήκε ότι είχαν «σοβαρή αναπηρία στις περιοχές που σχετίζονταν με τη μάθηση». Μία άλλη μελέτη που εξέτασε παρόμοιους ασθενείς βρήκε σοβαρές βλάβες στην αυτοβιογραφική και την επεισοδιακή μνήμη.
Σύμφωνα με τους συντάκτες της πρόσφατης μελέτης, η ισχύς της νευρωνικής επικοινωνίας μέσα από το πεδίο CA1 του ιππόκαμπου φαίνεται ότι συνδέεται με τον σχηματισμό μνήμης.
Ο ιππόκαμπος επηρεάζεται σημαντικά από την σεροτονίνη (μεταξύ άλλων νευροδιαβιβαστών) αλλά ο ακριβής ρόλος του παραμένει ασαφής. Η επιστημονική ομάδα που διεξήγαγε αυτή τη μελέτη ήθελε να το διερευνήσει ακόμα περισσότερο.
Προκειμένου να μελετήσουν την λειτουργία της σεροτονίνης, εξέτασαν εγκεφάλους ποντικών χρησιμοποιώντας την οπτογενετική, μία τεχνική που επιτρέπει στους νευροεπιστήμονες να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν τους νευρώνες χρησιμοποιώντας παλμικό φως. Εξετάζοντας τις διαφορετικές διόδους της σεροτονίνης στο πεδίο CA1 του ιππόκαμπου κατάφεραν να κατανοήσουν καλύτερα τη λειτουργία τους.
Ανακάλυψαν ότι αν απελευθερωνόταν περισσότερη σεροτονίνη, η νευρωνική επικοινωνία στο πεδίο CA1 του ιππόκαμπου δυνάμωνε και αυτό είχε ως αποτέλεσμα την βελτίωση της χωρικής μνήμης των ποντικών. Αντίθετα, όταν εμπόδιζαν τεχνητά την απευλευθέρωση σεροτονίνης, η χωρική μνήμη παρουσίαζε επιβάρυνση.
Αυτό έδειξε ότι η απελευθέρωση σεροτονίνης στο πεδίο CA1 του εγκεφάλου θα μπορούσε να ενισχύσει τη μνήμη αλλά επίσης έδειξε ότι ο σχηματισμός μνήμης εξαρτάται από αυτή τη δίοδο. Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Neuron.
Όμως η απλή γνώση ότι η σεροτονίνη είναι κρίσιμη για τον σχηματισμό μνήμης δεν ήταν αρκετή για τους ερευνητές οι οποίοι ήθελαν να εμβαθύνουν σε περισσότερες λεπτομέρειες.
Ιεράρχηση των τύπων υποδοχέων
Υπάρχουν πολλοί τύποι υποδοχέων σεροτονίνης, για την ακρίβεια υπάρχουν επτά γενικές κατηγορίες αυτών των υποδοχέων. Η ερευνητική ομάδα ήθελε να εντοπίσει την συγκεκριμένη κατηγορία υποδοχέα σεροτονίνης που σχετίζεται με την μνήμη.
Αρχικά, βρήκαμε ότι όταν απελευθερώνεται σεροτονίνη από τις ενδογενείς δεξαμενές που βρίσκονται στον ιππόκαμπο κατά τη διάρκεια της μάθησης, η μνήμη του γεγονότος που μάθαμε ενδυναμώνεται, δηλώνουν οι ερευνητές, οι οποίοι προσθέτουν:
Στη συνέχεια σκεφτήκαμε ότι εντοπίζοντας την κυρίαρχη συνεισφορά ενός τύπου υποδοχέα σεροτονίνης, θα μπορούσαμε να δοκιμάσουμε θεραπείες με φαρμακευτική αγωγή για τη βελτίωση της απόδοσης της μνήμης.
Τελικά οι ερευνητές ανακάλυψαν τον συγκεκριμένο υποδοχέα σεροτονίνης. Συγκεκριμένα βρήκανε ότι η συστημική τροποποίηση της λειτουργίας του υποδοχέα σεροτονίνης 5-HT4 με φάρμακα ενδυνάμωνε τον σχηματισμό της μνήμης.
Αυτό το εύρημα υποστηρίζει προηγούμενη έρευνα που επίσης αναγνώρισε τον ρόλο του υποδοχέα σεροτονίνης 5-HT4 στην μνήμη. Επίσης, μία πρόσφατη έρευνα που πραγματοποιήθηκε σε υγιείς εθελοντές βρήκε ότι η πυκνότητα των υποδοχέων σεροτονίνης 5-HT4 (πόσοι είναι διαθέσιμοι για να συνδεθούν με τη σεροτονίνη) στον ιππόκαμπο προέβλεπε την απόδοση σε τεστ λεκτικής εκμάθησης.
Δεδομένου ότι η γνωστική ικανότητα και η μνήμη των περισσότερων ανθρώπων μειώνονται όσο αυξάνεται η ηλικία, η κατανόηση των ακριβών μηχανισμών πίσω από την αποθήκευση και την ανάκτηση μνήμης μπορεί να έχει σημαντικές συνέπειες.
Αν μπορούσε να σχεδιαστεί ένα φάρμακο που να ενισχύει την σεροτονεργική δραστηριότητα στους υποδοχείς σεροτονίνης 5-HT4 στο πεδίο CA1 του ιππόκαμπου, θα μπορούσε να βοηθήσει στο μέλλον τους ανθρώπους να έχουν πνευματική διαύγεια ακόμη και σε πολύ μεγάλη ηλικία. Να σημειώσουμε βέβαια ότι η δημιουργία ενός τέτοιου φαρμάκου θα χρειαστεί χρόνο.
