Mi köze az inzulinnak a tanuláshoz?

„Az emberek az inzulinra csak a cukorbetegséggel kapcsolatban szoktak gondolni, pedig több metabolikus tünetegyüttes bizonyos típusú kognitív (tanulási) problémával és magatartási rendellenességgel is összefügg, a demenciával például, vagy a depresszióval” – magyarázza Yun Zhang, a kutatás vezetője, társprofesszor a Harvard Egyetemen, szervezeti és evolúció biológus.

„Az inzulinnak és az inzulinszerű fehérjéknek fontos szerepe van az idegműködésben, csak nagyon nehéz megfogni a mechanizmust, mert ezek a fehérjék nem a szinapszisokon keresztül működnek, ahogy az agyban a különböző idegsejtek közötti kapcsolatok szerveződni szoktak.

A kutatáshoz egy olyan élő szervezetet használtak fel, a Caenorhabditis elegans-t,  amelynek a génkészlete és idegrendszere ismert és amely genetikailag könnyen módosítható.

A kutatók genetikai eszközökkel megfosztották a C. eleganst  attól a képességétől, hogy inzulinszerű vegyületeket hozzon létre. Majd tesztelték, meg tudja-e tanulni, hogy nem szabad egy bizonyos típusú baktériumot megennie, mert az megfertőzi.

Némely férgek meg tudták tanulni, mások nem – ebből az következett, hogy egy specifikus inzulinszerű vegyület leállította a féreg tanulási képességét.

A kutatókat meglepte a felfedezés, hogy vannak fehérjék, amelyek gátolják a tanulást.

„Nem is gondoltunk arra, hogy találni fogunk pozitív és negatív tanulás-szabályzókat. Miért van szüksége egy állatnak a tanulás kétirányú szabályozására? Az egyik lehetőség az, hogy a tanulás a körülményektől függ. Például a férgek meg akarják tanulni, hogy nem szabad ezt a fertőző baktériumot megenniük. De ha mégis szükséges? A túlélés érdekében? Akkor valamilyen módon gátolniuk kell ezt a tanulást.”

De még ennél is meglepőbb volt Zhang és munkatársai számára, hogy a különböző inzulinszerű molekulák egymást is képesek szabályozni.

„Az állatoknak – az embernek is – többféle inzulinszerű molekulájuk van. Ezek a molekulák hálóba szerveződnek. Mindegyik kissé eltérő szerepet tölt be az idegrendszerben, de együttműködnek a tanulásban és az emlékezésben. Az együttműködés útjának változtatásával az agy elvégzi a tanulás finom-hangolását.”

„Az inzulin- és az inzulinszerű fehérjék jelútjai megőrződtek az emlősökben, az embert is beleértve. Van néhány előzetesen megszerzett bizonyítékunk arra nézve, hogy az inzulin-kezelés egyes esetekben, javíthatja a kognitív funkciót. Ez az egyik ok, amiért hiszem, hogy ha megértjük ezt a mechanizmust, akkor jobban megértjük azt is, hogyan működnek az inzulin-jelutak az emberi agyban.”

Forrás: http://news.harvard.edu/gazette/story/2013/02/linking-insulin-to-learning/