Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Geheugen is niet alleen een hersending:nieuw onderzoek toont aan dat elke cel zich kan herinneren

We stellen ons de hersenen vaak voor als de enige processor en opslaghub voor onze gedachten en herinneringen, waarbij neuronen alles orkestreren, van de spijsvertering tot hormonale regulering.

Traditioneel werd het geheugen opgevat als een puur neurologisch proces, geworteld in synaptische verbindingen en structuren zoals de hippocampus. Deze visie zorgt voor een duidelijke scheiding tussen lichaam en geest.

Maar opkomend bewijsmateriaal van onderzoekers van New York University suggereert dat de grens tussen hersenen en lichaam veel poreuzer kan zijn dan we dachten. Hun werk daagt de lang gekoesterde veronderstelling uit dat alleen neurale circuits kunnen leren en onthouden.

Hoe het geheugen is bedacht

Verschillende soorten geheugen – emotioneel, feitelijk en procedureel – worden traditioneel toegewezen aan specifieke hersengebieden, waarbij neuronale communicatie wordt gemedieerd door elektrische en chemische signalen. Eiwitten zoals CREB spelen een cruciale rol bij het consolideren van kortetermijnervaringen in blijvende herinneringen.

In een baanbrekend onderzoek hebben Dr. Nikolay Kukushkin en collega's aangetoond dat niet-hersencellen ook leervermogen en geheugen kunnen vertonen. Door twee menselijke cellijnen te ontwikkelen (een afgeleid van neuroblastoom en een andere van nierweefsel) stelden ze de cellen bloot aan chemische signalen met een patroon die analoog zijn aan de cascades van neurotransmitters die neuronen ervaren tijdens het leren.

De blootstelling veroorzaakte de expressie van een fluorescerend eiwit telkens wanneer een geheugengeassocieerd gen werd geactiveerd, waardoor de onderzoekers het cellulaire ‘leren’ in realtime konden visualiseren.

Een nieuwe kijk op mobiele intelligentie

Het experiment was gebaseerd op het bekende spatiëringseffect, dat stelt dat herhaalde blootstelling op afstand de retentie effectiever verbetert dan een enkele intense sessie. Toen de onderzoekers met precieze tussenpozen chemische signalen pulseerden, maakten de niet-hersencellen niet alleen onderscheid tussen patronen, maar activeerden ze ook hun geheugengenen.

Deze bevinding nodigt uit tot een paradigmaverschuiving:als elke cel informatie kan opslaan, zijn de gevolgen voor gezondheid en ziekte diepgaand. “We zouden bijvoorbeeld kunnen overwegen hoe de alvleesklier maaltijdpatronen onthoudt om glucose te reguleren of hoe kankercellen de blootstelling aan chemotherapie behouden,” merkte Dr. Kukushkin op.

Door de grens tussen lichaam en geest te vervagen, opent dit onderzoek nieuwe wegen voor het begrijpen van complexe biologische systemen en onderstreept het de waarde van gewaagde experimentele benaderingen, zoals embryonale stamcelstudies, bij het ontrafelen van de wisselwerking tussen cellulaire en neurale processen.