Ny forskning har visat att tau, ett protein mest känt för sin koppling till Alzheimers sjukdom, också är avgörande för att skapa långvariga minnen. Upptäckten ger ny insikt i hur ett friskt minne fungerar och kan hjälpa till att vägleda framtida ansträngningar för att utveckla behandlingar mot demens.

Studien, ledd av Flinders University i samarbete med forskare från University of New South Wales och Macquarie University, publicerades i Nature Communications. Den fann att tau hjälper till att organisera och stabilisera minnen så att de kan bevaras över tid.

Forskarna studerade ”fjärrminne” hos möss, vilket avser minnen som återkallas dagar eller veckor efter en upplevelse. De upptäckte att tau inte är nödvändigt för att lära sig något nytt eller komma ihåg det strax efteråt. Istället spelar det en avgörande roll för att göra dessa minnen hållbara på lång sikt.

Eftersom forskningen utfördes på möss kan resultaten inte direkt tillämpas på mänskligt minne eller Alzheimers sjukdom. Ändå erbjuder resultaten värdefulla ledtrådar som kan forma framtida demensforskning och behandlingsstrategier.

Seniorförfattaren docent Arne Ittner, neuroforskare vid Flinders' College of Medicine and Public Health, säger att fynden hjälper till att förklara varför personer med demens fortfarande kan lära sig ny information initialt, men har svårt att behålla den.

”Varför vissa minnen varar medan andra bleknar har länge förbryllat forskare och vår studie visar att tau spelar en nyckelroll i hur hjärnan bildar långvariga minnen. Utan det kan minnen fortfarande bildas i stunden, men de är svagare”, säger docent Ittner.

Teamet fokuserade på specialiserade hjärnceller som kallas ”engramceller”, som skapar den fysiska registreringen av ett minne. När en ny upplevelse inträffar väljs endast ett litet antal av dessa celler ut för att lagra den.

Enligt studien är tau aktivt under detta kritiska stadium av minnesbildning och hjälper till att avgöra exakt vilka engramceller som rekryteras för att bevara upplevelsen.

En av studiens huvudförfattare, Renée Kosonen, säger att tau fungerar som en organisatör som hjälper hjärnan att bygga korrekta och varaktiga minnen.

”Våra resultat visar att tau hjälper till att avgöra vilka celler som väljs ut för att lagra ett minne, vilket formar hur en upplevelse bildar ett bestående minnesspår”, säger Kosonen, forskare vid Flinders' Neuroscience and Dementia Research.

Forskarna fann också att tau minskar onödig eller ”brus” aktivitet i hjärnan under minnesbildning. Genom att begränsa denna bakgrundsaktivitet tillåter tau endast en specifik grupp celler att bli en del av ett minne, vilket producerar tydligare och mer stabila minnesspår.

Teamet identifierade en viktig molekylär process bakom denna effekt. När inlärning sker genomgår tau en subtil kemisk förändring som kallas fosforylering, vilket hjälper till att koordinera aktiviteten hos engramceller.

Även om onormal tau-fosforylering är ett välkänt kännetecken för Alzheimers sjukdom, visar studien att kontrollerad, låg nivå av fosforylering är en normal och väsentlig del av en frisk hjärnfunktion.

Forskarna gjorde en annan överraskande upptäckt. Även i frånvaro av tau fanns minnesspår kvar och kunde återvinnas genom att direkt stimulera engramceller. Detta tyder på att tau inte krävs för att lagra minnen i sig. Istället verkar det behövas för att koppla naturliga ledtrådar, som syner och ljud, till förmågan att återkalla dessa minnen.

Resultaten ger också ny insikt i hur Alzheimers-relaterat tau kan störa minnet. När sjukdomsassocierade former av tau fanns i engramceller under inlärning, störde de skapandet av nya minnen. När dessa onormala former dök upp efter att minnen redan hade bildats, störde de hjärnans förmåga att hämta dem.

Dessa effekter var associerade med onormala mönster av hjärnaktivitet, vilket tyder på att minnesproblem vid demens kan bero inte bara på att minnen går förlorade, utan också på störningar i hur minnen organiseras.