Molekularne podłoże pamięci: mechanizmy, neurotransmitery i receptory zaangażowane w procesy kognitywne.

Autor

  • Agnieszka Michalak Department of Pharmacology and Pharmacodynamics, Medical University of Lublin, Poland Autor
  • Marta Kruk-Słomka Department of Pharmacology and Pharmacodynamics, Medical University of Lublin, Poland Autor
  • Grażyna Biała Department of Pharmacology and Pharmacodynamics, Medical University of Lublin, Poland Autor

DOI:

https://doi.org/10.12923/

Słowa kluczowe:

acetylocholina, kwas glutaminowy, plastyczność mózgu, pamięć i uczenie się

Abstrakt

Pamięć jest konsekwencją właściwości plastycznych mózgu. To dynamiczny, wielofazowy proces, który pozwala przystosować się do obecnie panujących warunków środowiskowych. Nierozerwalnie związana z pamięcią zdolność do uczenia się stanowi podstawową właściwość ludzkiego organizmu, niezbędną przez cały okres życia. Proces powstawania pamięci składa się z trzech następujących faz: kodowania, konsolidacja i odtwarzania. Na poziomie molekularnym pamięć jest wynikiem szeregu reakcji wewnątrzkomórkowych, które prowadzą poprzez ekspresję genów do syntezy nowych białek oraz do powstawania zmian strukturalnych w obrębie połączeń synaptycznych. W trakcie procesu pamięciowego zaangażowane są różnorodne anatomiczne struktury mózgu, do których należą między innymi kora mózgu oraz układ limbiczny a przede wszystkim hipokamp i ciało migdałowate. Szczególnie ważną rolę w procesach uczenia się i pamięci odgrywają dwa układy neuroprzekaźnikowe: cholinergiczny i glutaminianergiczny. Pamięć do skomplikowany proces, który pomimo trwających od wielu lat badań na całym świecie nie został w pełni poznany i zrozumiany. Ostatnie doniesienia wskazują, że szczególnie istotny wpływ na procesy pamięci długotrwałej wywiera enzym – kinaza białkowa M zeta. W dobie gwałtownie starzejących się społeczeństw krajów rozwiniętych utrzymanie wysokiej sprawności intelektualnej do późnych lat starości jest kwestią priorytetową. Dlatego też, w celu zgłębienia mechanizmów leżących u podstaw procesów uczenia się i zapamiętywania konieczne jest prowadzenie dalszych badań. Otrzymane w ten sposób wyniki mogą przyczynić się do opracowania nowych, skuteczniejszych metod leczenia chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, oraz innych schorzeń przebiegających z towarzyszącą demencją i zaburzeniami pamięci.

Bibliografia

1. Abel T., Lattal K.M.: Molecular mechanisms of memory acquisition, consolidation and retrieval. Curr Opin Neurobiol, 11, 2, 2001.

2. Alberini C.M.: The role of reconsolidation and the dynamic process of long-term memory formation and storage. Front Behav Neurosci, 5, 12, 2011.

3. Augustine G.J. (2004). Neurotransmitters, receptors, and their effects. In: Neuroscience third edition. Purves D et al. (editors). Sunderland: Sinauer Associates, Inc.; p.129-164.

4. Blokland A.: Acetylcholine: a neurotransmitter for learning and memory? Brain Res Brain Res Rev, 21, 3, 1995.

5. Buckingham S.D. et al.: Nicotinic acetylcholine receptor signalling: roles in Alzheimer's disease and amyloid neuroprotection. Pharmacol Rev, 61, 1, 2009.

6. Budson A.E., Price B.H. (2001). Memory: Clinical disorders. In: Nature Encyclopedia of Life Sciences. London: Macmillan Publishers Ltd; p.529-536.

7. Daikhin Y., Yudkoff M.: Compartmentation of brain glutamate metabolism in neurons and glia. J Nutr, 130, 4, 2000.

8. Edwards R. et al. (2010). Mechanism of memory foundation. In: Oxford VCE Psychology Units 3 & 4 Student Book. DeBaest I, Salter O (editors). Melbourne: Oxford University Press Australia and New Zealand; p.267-300.

9. Hernandez A.I. et al.: Protein kinase M zeta synthesis from a brain mRNA encoding an independent protein kinase C zeta catalytic domain. Implications for the molecular mechanism of memory. J Biol Chem, 278, 41, 2003.

10. LaMantia A.S. (2004). Plasticity of mature synapses and circuits. In: Neuroscience third edition. Purves D et al. (editors). Sunderland: Sinauer Associates, Inc.; p.575-612.

11. Michael D., Mann M.D.: Learning and memory. http://www.unmc.edu/physiology/ Mann/index.html

12. Miranda M.I. (2007). Changes in neurotransmitter extracellular levels during memory formation. In: Neural Plasticity and Memory: From Genes to Brain Imaging. Bermúdez-Rattoni F (editor). Boca Raton: CRC Press; p.129-146.

13. Poon C.S., Young D.: Nonassiociative learning as gated neural integrator and differentiator in stimulus-response pathways. Behav Brain Funct, 2, 29, 2006.

14. Purves D. (2004). Memory. In: Neuroscience third edition. Purves D et al. (editors). Sunderland: Sinauer Associates, Inc.; p.733-754.

15. Shema R. et al.: Boundary conditions for the maintenance of memory by PKMzeta in neocortex. Learn Mem, 16, 2, 2009.

16. Squire L.R. (2007). Learning and memory. In: The Dana Guide to Brain Health: A Practical Family Reference from Medical Experts. Floyd E, Bloom FE, Flint Beal M, Kupfer DJ (editors). New York: Dana Press; p. 217-225.

17. Taylor P., Brown J.H. (1999). Acetylcholine. In: Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects. 6th edition. Siegel GJ, Agranoff BW, Albers R.W. et al., (editors). Philadelphia: Lippincott-Raven; p.185-209.

18. Wagner A.D. (2007). Encoding and retrieval from long-term memory. In: Cognitive Psychology: Mind and Brain. Smith EE, Kosslyn SM (editors). New Jersey: Prentice Hall; p.192-238.

Opublikowane

2012-03-07

Jak cytować

Michalak, A., Kruk-Słomka, M., & Biała, G. (2012). Molekularne podłoże pamięci: mechanizmy, neurotransmitery i receptory zaangażowane w procesy kognitywne. Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences, 24(3), 197-207. https://doi.org/10.12923/