Zidentyfikowano gen głupoty?

Na Emory University School of Medicine być może udało się stworzyć genetycznie inteligentniejsze myszy. Osiągnięto to poprzez eliminację z ich genomu genu ograniczającego zdolności uczenia sią. Naukowcy gen ten ochrzcili genem ... Homera Simpsona... Poza tym, że „hipokamp”, łac. Hippocampus, to nazwa dla konika morskiego (pławikonika), to określa ona także strukturę zawartą w mózgu, która nazwę swoją bierze właśnie od zaokrąglonego kształtu tego zwierzęcia.

Jak wiele regionów mózgu, struktura ta charakteryzuje się szczególną rolą. Można powiedzieć, że hipokamp jest najwyraźniej miejscem odpowiedzialnym za tworzenie się wspomnień. Prawdopodobnie jest też związany także z procesem przypominania sobie tych wspomnień w trakcie stymulacji, takich jak zapachy, muzyka, głos... nawet jeśli istnieją pewne nieścisłości, co do jego mechanizmu działania.

Z całą pewnością, na łonie hipokampu istnieje strefa, której rola w dalszym ciągu pozostaje wielką tajemnicą. Tę tajemniczą strefę nazwano CA2, co oznacza Cornu Ammonis 2, czyli Róg Ammona 2. Róg Ammona 2 sąsiaduje ze strefami o nazwach CA1 oraz CA3 (Róg Ammona 1, Róg Ammona 3). Rola tych dwóch regionów, czyli CA1 oraz CA3 jest jednakże bardzo dobrze już określona: są one odpowiedzialne za pamięć, tworząc obwód neuronowy z inną strefą hipokampa, tak zwanym zakrętem zębatym (łac. gyrus dentatus, zawój zębaty), poprzez który informacje krążą aktywnie od neuronu do neuronu.

Poza tym, że struktura CA2 jest niezależna pod względem funkcjonowania, to wydaje się ona także mniej aktywna, niż jej sąsiadki. Na przykład, synapsy neuronowe w tym regionie używają prostego mechanizmu przekazywania danych, podczas gdy regiony sąsiadujące używają mechanizmu zwanego potencjalizacją długoterminową, który pozwala na bardziej intensywne przekazywanie informacji.

W dzienniku Proceedings of the National Academy of Sciences, naukowcy wykazali jeszcze inną szczególną cechę regionu Rogu Ammona 2: proteina sygnalizująca, nazwana RGS14, akumuluje się w ogromnych ilościach w neuronach w tym regionie. Badane od conajmniej dziesięciu lat, białko RGS14 jest podejrzewane o udział w regulacji drogi sygnalizowania komórkowego, niezbędnej do zachodzenia procesów mózgowych, takich jak pamięć, czy też proces uczenia się.

Aby lepiej scharakteryzować rolę jakiejś proteiny, jedną ze strategii jest jej wyeliminowanie i następnie obserwowanie skutków tego zabiegu. To właśnie uczyniono w przypadku proteiny RGS14. Zmodyfikowano genetycznie myszy, to znaczy, że usunięto im gen tak, aby białko RGS14 nie mogło już być wyrażane. Następnie myszy przeanalizowano pod różnymi kątami, aby wyłapać wszystkie różnice, w stosunku do normalnych myszy.

Neurony z Rogu Ammona 2 zostały przetestowane najpierw. Analiza odpowiedzi tych neuronów na stymulację elektryczną pokazują, że mutacja czyni je teraz zdolnymi do zapewniania kompleksowego mechanizmu potencjalizacji długoterminowej. Neurony zmutowane dopowiadają silniej na stymulację niż neurony myszy normalnych.

Następnie, myszy zostały poddane przeróżnym testom badającym ich zachowanie. Z punktu widzenia procesu uczenia się, te myszy transgeniczne wykazują ulepszone zdolności. Łatwiej rozpoznają obiekty, które wcześniej zostały im pokazane. Poza tym, kiedy tylko zostaną umieszczone w labiryncie zalanym wodą, zmutowane myszy szybciej odnajdują paltformę, na której mogą się schronić, dzięki rozpoznawaniu znajomych wizualnych punktów orientacyjnych.

Ponieważ wydaje się logiczne, że im większe zdolności uczenia się, tym większe szanse na przeżycie, można zapytać, dlaczego więc myszy (albo człowiek, który posiada homologiczną proteinę), miałyby posiadać geny, które ograniczają ten potencjał? Tym bardziej, że a priori, wydaje się, że na myszy w ogóle nie wpływa utrata tego białka  RGS14. Możliwe jest, że w rzeczywistości proteina RGS14 może mieć ważną rolę, ale jeszcze nie udało jej się dokładnie określić w przebiegu doświadczeń dokonanych do tej pory.

Gen Homer Simpson będzie być może wkrótce przydomkiem mniej pejoratywnym…