시냅스와 유전자 간의 대화
나는 그 비천한 바다 민달팽이에 대해 수행된 몇몇 상세한 실험에서 묘사했다. 흥미로운 사실이긴 하지만, 우리의 뇌처럼 복잡한 뇌에서 기억이 어떻게 형성되는지 조명해 줄까요? 예를 들어, 시냅스와 유전자 간의 대화는 복잡한 형태의 명시적이고 암묵적인 인간 기억의 형성에 이미 관여하고 있는가? 정말로 같은 종류의 신경 전달 물질, 수용체, 두번째 전달자, 심지어 같은 유전자가 바다 민달팽이처럼 인간의 기억 형성에 중요할 가능성이 있을까?
이러한 질문에 대한 짧은 대답은 '예'이며, 에릭 칸델은 이런 경우가 아니었다면 노벨 평화상을 받았을 것 같지는 않다. 물론 세부 사항에는 차이가 있지만 세포, 분자, 유전자 수준에서는 민달팽이와 인간의 기억 형성 메커니즘이 현저하게 유사하다. 예를 들어 포유류의 뇌, 특히 해마는 공간적 기억력이 좋은 사람들이 신체적으로 성장하는 구조를 말한다. 더 큰 포유류의 해마는 명백한 우주적 기억과 장기간의 기억을 장기적인 저장 공간으로 통합하는 것과 관련이 있다. 공간 기억에 대해서는 정확히 어떻게 정보가 해마에 저장되는지는 분명하지 않지만, 쥐의 뇌와 쥐의 뇌에서 특정 시냅스 연결이 매우 잘 확립되어 있습니다. 우리는 미리 동기화된 신경 세포에 적용된 자극의 폭발로 강화된다. 해마상에는 활동에 의해 힘이 강화될 수 있는 시냅스가 존재합니다. Aplysia에서와 같이, 활동의 한 폭발은 새로운 단백질이 합성될 필요가 없는 단기적 시냅스 강화를 초래하는 반면, 자극의 반복적인 반복은 장기적인 결과를 낳습니다. 단백질 합성을 필요로 하는 접착 강화이다.
시냅스 강화 메커니즘
달팽이와 포유류의 시냅스 강화 메커니즘의 유사성은 주목할 만하다. 둘 다 단백질 합성 독립 및 의존 단계가 있으며, 시냅스 강도에 대한 단기 및 장기 효과에 해당합니다. 둘 다 키나제의 활성화와 시냅스 단백질의 인산화를 포함한다. 두 경우 모두, 시냅스 전송에 대한 장기적인 영향의 통합은, 조절하는 다른 단백질들을 활성화시키기 위해서, 시냅스로부터의 유사한 분자 신호가 핵으로 들어갈 것을 요구합니다. 특정 유전자의 발현 마지막으로, 두 경우 모두 변경된 유전자 발현의 결과로 합성된 새로운 단백질은 기존 시냅스의 강도를 안정시키고 새로운 시냅스를 형성하는 결과를 낳습니다.
세포와 분자 메커니즘의 수준에서 어떤 기억이 만들어지는지에 대한 우리의 이해는 꽤 정교하다. 학습 능력을 향상시키고 기존 기억을 되살리는 데 도움이 되는 '스마트'약물 개발로 이어질 것으로 합리적으로 기대할 수 있을 정도로 발전되었다. 예를 들어, 그러한 약물은 장기 기억 형성에 필요한 유전자의 활성화에 관여하는 신경 전달 물질의 효과를 높일 수 있다. 그러나 우리는 조심해야 한다. 더 높은 수준의 기억력 조직 중에서 우리는 대체로 무지하다. 따라서 우리는 어떻게 기억이 장기 저장을 위해 선택되는지, 어떻게 다른 기억이 분류되는지, 혹은 뇌가 어떻게 기억을 쉽게 되살리는지에 대해서는 거의 알지 못한다. 기억력을 약간 향상시키는 약이 있는데, 대부분은 담배의 중독성 성분인 니코틴과 관련이 있다. 이러한 약물들과 다른 약물들은 노인들의 기억 상실에 어느 정도 인지 강화를 제공할 수 있지만, 더 중요한 약물 기반의 혜택은 쿵후를 더 잘 이해하는데 달려 있다. 우리가 현재 가지고 있는 것보다 기억 형성, 기억, 잊어 버리는 기억의 프레임적인 메커니즘.
그래서 더 좋은 기억력과 기억력을 찾는 사람에게 가장 좋은 조언은 계속해서 배우는 것이다. 우리가 이미 보았듯이, 뇌는 매우 플라스틱적이고 반응성이 뛰어난 기계이다. 새로운 기억을 세울 때 그것은 새로운 단백질을 만들고 새로운 시냅스를 형성합니다;뇌의 어떤 부분은 그것들에 놓여지는 정보 저장 수요에 대응하여 문자 그대로 자랍니다. 하지만 우리가 성장하면서 근육력을 잃게 되고 뇌의 힘을 잃게 되는데, 부분적으로는 뉴런이 나이가 들면서 죽고 대체될 수 없기 때문입니다. 하지만, 신체적 운동은 젊은 사람들과 나이 든 사람들의 신체 조건을 극적으로 향상시킬 수 있고, 오늘날 신경 과학은 정신적 운동이 똑같이 우리의 플라스틱 두뇌의 행복 그 집에 있는 메시지는 '사용하지 않으면 잃는다'는 것처럼 보일 것이다.