Elena Garrido, Miguel Hernandez Elche Universiteti

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriZənginləşdirilmiş mühitlərdə yetişdirilən siçanlar, erkən həyat təcrübələrini beyində qalıcı dəyişikliklərə çevirən molekulyar “keçir” olan AP-1 transkripsiya amilinin davamlı aktivləşdirilməsi nəticəsində inkişaf etmiş öyrənmə və yaddaş nümayiş etdirir. Kredit: Instituto de Neurociencias UMH-CSIC

Tədqiqatçılar stimullaşdırıcı mühitdə böyümənin yaddaşı niyə gücləndirdiyini izah etməyə kömək edən molekulyar mexanizm müəyyən ediblər. Əksinə, stimullaşdırmanın olmaması onu poza bilər. İspaniya Milli Tədqiqat Şurasının (CSIC) və Miguel Hernández Elche Universitetinin (UMH) birgə tədqiqat mərkəzi olan Neyroelmlər İnstitutunun (IN) komandasına tədqiqatçı Ángel Barco rəhbərlik edirdi.

Onların siçanlarda aparılmış və Nature Communications -da dərc edilmiş tədqiqatı göstərir ki, uşaqlıq və yeniyetməlik dövründə ətraf mühit neyronların plastikliyi və öyrənmə prosesində iştirak edən genlərin ifadəsini tənzimləyən tək bir transkripsiya faktoru olan AP-1-i aktivləşdirərək və ya repressiya edərək beyinə davamlı təsir göstərir. Bu tapıntı həyat təcrübələrini koqnitiv funksiyada davamlı dəyişikliklərə çevirə bilən molekulyar vasitəçi müəyyən edir .

Zənginləşdirilmiş mühitlərdə böyüdülən siçanlar

Tədqiqatı həyata keçirmək üçün IN-nin Neyron Plastiliyasının Transkripsiya və Epigenetik Mexanizmləri laboratoriyasından olan komanda gənc siçanları üç fərqli şəraitdə böyüdüb: oyuncaqlar, idman təkərləri və sosial qarşılıqlı əlaqə ilə zənginləşdirilmiş mühit; standart mühit; və təcrid və stimullaşdırmanın olmaması ilə xarakterizə olunan yoxsul mühit. Bir neçə həftədən sonra zənginləşdirilmiş mühitlərdə yetişdirilən heyvanlar öyrənmə və yaddaş tapşırıqlarında üstün performans göstərdi, halbuki yoxsul mühitlərdə yetişdirilən heyvanlar koqnitiv testlərdə daha aşağı nəticə göstərdilər.

Beyni təhlil etmək üçün qabaqcıl genomik və epigenetik üsullardan istifadə edərək, tədqiqatçılar erkən həyat təcrübələrinin AP-1 fəaliyyətinin uzunmüddətli modulyasiyasını təmin etdiyini müşahidə etdilər: onun aktivləşdirilməsi neyron əlaqələrini gücləndirən gen şəbəkələrini gücləndirir, azalmış aktivlik isə eyni prosesləri zəiflədir.

Bu tapıntını funksional olaraq təsdiqləmək üçün komanda eksperimental olaraq AP-1 kompleksinin əsas alt bölmələrindən biri olan Fos genini blokladı. Bu şərtlər altında siçanlar zənginləşdirilmiş mühitdən faydalana bilmədilər. Onlar heç bir koqnitiv irəliləyiş göstərmədilər – AP-1-in təkcə beyində ekoloji dəyişikliklərlə əlaqəli olmadığını, həm də onların baş verməsi üçün tələb olunduğunu nümayiş etdirdilər.

Yaddaş və beyin inkişafı üçün təsirlər

“Biz onilliklərdir ki, erkən həyat mühitinin öyrənmə qabiliyyətinə təsir etdiyini bilirik, lakin bunun necə baş verdiyini izah etmək üçün aydın mexanizmimiz yox idi. İndi biz bu erkən təcrübələri beyində uzunmüddətli dəyişikliklərə çevirən molekulyar keçid müəyyən etdik” deyə Barko izah edir.

“Maraqlısı odur ki, tək bir transkripsiya faktoru sensor stimullaşdırma, məşq və ya sosial qarşılıqlı əlaqə kimi müxtəlif təcrübələr üçün yaxınlaşma nöqtəsi kimi çıxış edir. Bu, ətraf mühitin yaddaşı necə formalaşdırdığını başa düşmək üçün əsas hissədir” deyə tədqiqat rəhbəri qeyd edir.

Tədqiqat həmçinin ətraf mühitə təsirin neyron populyasiyaları arasında fərqli olduğunu ortaya qoyur. Neyronların xüsusi növlərini təhlil edərək, elm adamları AP-1-in CA1 piramidal neyronlarında və dişli girus qranul hüceyrələrində, məkan öyrənmə və yaddaşın formalaşmasında iştirak edən iki əsas populyasiyada fərqli reaksiya verdiyini aşkar etdilər.

Federico Miozzo və Miguel Fuentes Ramos ilə birlikdə tədqiqatın birinci müəllifi Marta Alaiz-Noya görə, “zənginləşdirilmiş mühitlərdə AP-1-in güclü aktivləşdirilməsi beynin “öyrənmə rejiminə” daxil olmasına imkan verən gen proqramlarını işə salır və xüsusilə həssas inkişaf mərhələlərində neyron əlaqələrini gücləndirir.”

“Birlikdə götürdükdə, bu tapıntılar uşaqlıq və yeniyetməlik dövründə ətraf mühitin stimullaşdırılması və sosial qarşılıqlı əlaqənin həyat təcrübəsini zənginləşdirməklə yanaşı, beyində nəzərəçarpacaq bioloji iz buraxdığı fikrini gücləndirir. Üstəlik, onlar zənginləşdirilmiş mühitlərin nevroloji inkişaf pozğunluqlarında və ya miyokard infarktı pozğunluqlarında təsirini təqlid edən gələcək terapevtik strategiyalara qapı açır.”

Daha çox məlumat: Marta Alaiz-Noya və digərləri, Erkən həyatda yetişdirmə şəraiti ilə idrakın neyron tipinə spesifik modulyasiyası və AP-1 siqnalı, Təbiət Əlaqələri (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65343-5

Jurnal məlumatı: Nature Communications Elche Miguel Hernandez Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir