Białko Tau, Główny Podejrzany w Alzheimerze, Okazuje Się Właściwie Niezbędne dla Pamięci

Nowe badania wykazały, że tau, białko znane głównie z powiązania z chorobą Alzheimera, jest również niezbędne do tworzenia trwałych wspomnień. Odkrycie to rzuca nowe światło na działanie zdrowej pamięci i może pomóc w ukierunkowaniu przyszłych prac nad leczeniem demencji.

Badanie, prowadzone przez Flinders University we współpracy z naukowcami z University of New South Wales i Macquarie University, zostało opublikowane w Nature Communications. Wykazało, że tau pomaga organizować i stabilizować wspomnienia, aby mogły być przechowywane przez dłuższy czas.

Naukowcy badali „pamięć odległą” u myszy, czyli wspomnienia przywoływane dni lub tygodnie po doświadczeniu. Odkryli, że tau nie jest niezbędne do uczenia się nowych rzeczy ani do ich krótkotrwałego zapamiętywania. Zamiast tego odgrywa kluczową rolę w utrwalaniu tych wspomnień na dłuższą metę.

Ponieważ badania przeprowadzono na myszach, wyników nie można bezpośrednio przełożyć na ludzką pamięć czy chorobę Alzheimera. Mimo to wyniki dostarczają cennych wskazówek, które mogą kształtować przyszłe badania nad demencją i strategie leczenia.

Starszy autor, profesor nadzwyczajny Arne Ittner, neurobiolog z Flinders' College of Medicine and Public Health, mówi, że odkrycia pomagają wyjaśnić, dlaczego osoby z demencją mogą początkowo uczyć się nowych informacji, ale mają trudności z ich zapamiętaniem.

„Dlaczego niektóre wspomnienia trwają, a inne zanikają, od dawna zastanawiało naukowców, a nasze badanie pokazuje, że tau odgrywa kluczową rolę w tym, jak mózg tworzy trwałe wspomnienia. Bez niego wspomnienia mogą się jeszcze tworzyć w danej chwili, ale są słabsze” – mówi profesor nadzwyczajny Ittner.

Zespół skupił się na wyspecjalizowanych komórkach mózgowych zwanych „komórkami engramu”, które tworzą fizyczny zapis pamięci. Kiedy pojawia się nowe doświadczenie, tylko niewielka liczba tych komórek jest wybierana do jego przechowywania.

Według badania tau jest aktywne podczas tego krytycznego etapu tworzenia pamięci, pomagając określić, które komórki engramu zostaną zrekrutowane do zachowania doświadczenia.

Jedna z głównych autorek badania, Renée Kosonen, mówi, że tau działa jak organizator, który pomaga mózgowi budować dokładne i trwałe wspomnienia.

„Nasze wyniki pokazują, że tau pomaga określić, które komórki zostaną wybrane do przechowywania pamięci, kształtując sposób, w jaki doświadczenie tworzy trwały ślad pamięciowy” – mówi pani Kosonen, badaczka w Flinders' Neuroscience and Dementia Research.

Naukowcy odkryli również, że tau redukuje niepotrzebną lub „szumową” aktywność mózgu podczas tworzenia pamięci. Ograniczając tę podstawową aktywność, tau pozwala tylko określonej grupie komórek stać się częścią wspomnienia, tworząc wyraźniejsze i stabilniejsze ślady pamięciowe.

Zespół zidentyfikował ważny proces molekularny stojący za tym efektem. Podczas uczenia się tau ulega subtelnej zmianie chemicznej zwanej fosforylacją, która pomaga koordynować aktywność komórek engramu.

Chociaż nieprawidłowa fosforylacja tau jest dobrze znaną cechą choroby Alzheimera, badanie pokazuje, że kontrolowana, niskiego poziomu fosforylacja jest normalną i niezbędną częścią zdrowego funkcjonowania mózgu.

Naukowcy dokonali kolejnego zaskakującego odkrycia. Nawet przy braku tau ślady pamięciowe nadal istniały i można je było odzyskać poprzez bezpośrednią stymulację komórek engramu. Sugeruje to, że tau nie jest potrzebne do przechowywania samych wspomnień. Zamiast tego wydaje się być potrzebne do łączenia naturalnych wskazówek, takich jak widoki i dźwięki, z możliwością przywołania tych wspomnień.

Wyniki dostarczają również nowego wglądu w to, jak tau związane z Alzheimerem może zakłócać pamięć. Kiedy formy tau związane z chorobą były obecne w komórkach engramu podczas uczenia się, zakłócały tworzenie nowych wspomnień. Kiedy te nieprawidłowe formy pojawiały się po uformowaniu wspomnień, zakłócały zdolność mózgu do ich przywoływania.

Efekty te były związane z nieprawidłowymi wzorcami aktywności mózgu, co sugeruje, że problemy z pamięcią w demencji mogą wynikać nie tylko z utraty wspomnień, ale także z zakłóceń w organizacji wspomnień.