Mózg z włączonym turbodoładowaniem

Pigułka, która pozwoli nam się szybciej uczyć i pracować? Zastrzyk, po którym bez trudu przypomnimy sobie wszystko, co przeczytaliśmy, ale – kiedyś – zapomnieliśmy? Dotąd taki pomysł pojawiał się jedynie w powieściach i filmach science fiction. W „Jestem Bogiem" z Robertem De Niro takim „umysłowym turbo" była pigułka narkotyku NZT gwałtownie zwiększająca możliwości intelektualne bohatera.

Pigułką na lepszą pamięć – prawie – dysponują już naukowcy. Substancja chemiczna została przetestowana na razie tylko na zwierzętach laboratoryjnych. Efekty są zdumiewające.

Jak zdjąć nogę z hamulca

Zespół dr. Petera Waltera z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco badał reakcje komórek myszy na stres biologiczny. Zwierzęta były również poddawane nieprzyjemnym bodźcom – naukowcy sprawiali im ból.

Podobnie jak inne organizmy – od drożdży po ludzi – myszy w reakcji na takie bodźce uruchamiały mechanizm obronny. Wytwarzały enzymy blokujące białko o nazwie eIF2 alpha. Zwykle dochodzi do tego w sytuacji, gdy na przykład nasze DNA zostaje uszkodzone promieniowaniem UV, brakuje aminokwasów do złożenia prawidłowej wersji białka itp.

Ale zablokowanie eIF2 Alpha hamuje również inne procesy – m.in. formowanie wspomnień – tłumaczy dr Walter. Zdolności umysłowe obniżają się w efekcie stresu biologicznego.

Opracowana przez naukowców substancja ISRIB (Integrated Stress Response Inhibitor) odwraca ten efekt. Podana myszom uczyniła je inteligentniejszymi od kuzynów niepoddawanych terapii.

Jak to sprawdzono? Oczywiście myszy nie rozwiązywały testów na inteligencję. Wymyślono dla nich typowe „mysie" zadania, z którymi musiały dać sobie radę osobniki ze wzmocnionymi umysłami oraz te z grupy kontrolnej. Na przykład odszukanie platformy.

Potraktowane ISRIB myszy wykonywały te zadania trzykrotnie szybciej. Lepiej też rozpoznawały nieprzyjemne bodźce.

– ISRIB ma dobre właściwości farmakokinetyczne – tempo wchłaniania, utrzymywanie się odpowiedniego stężenia we krwi, sposób wydalania z organizmu – przekonuje dr Walter. – Łatwo pokonuje barierę krew-mózg, nie ma nadmiernej toksyczności.

Człowiek też może

To oznacza, że substancja ta może stać się punktem wyjścia dla poszukiwań podobnie działających leków dla ludzi. – Możemy wykorzystać ten sam mechanizm do poprawiania pamięci u człowieka – zapewnia naukowiec.

Już teraz jego zespół prowadzi prace nad wykorzystaniem ISRIB i innych, podobnie działających substancji do hamowania chorób neurodegeneracyjnych oraz niektórych nowotworów.

Nad innym sposobem uruchomienia turbo w mózgu pracują specjaliści z Instytutu Maksa Plancka Medycyny Eksperymentalnej i Chemii Biofizycznej w Getyndze. Zespół Nilsa Brose i Erwina Nehera odkrył mechanizm umożliwiający – jak sami mówią – zaadaptowanie neuronów do wzmożonego wysiłku.

Kilka lat temu badacze odkryli funkcje białka Munc13. W skrócie – umożliwia ono szybsze przekazywanie impulsów między synapsami. Wtedy badania przeprowadzono na kulturach komórkowych – w probówkach.

Teraz niemieccy badacze sprawdzili działanie Munc13 na żywych organizmach. Specjalnie zmodyfikowane genetycznie myszy miały w sposób ciągły lokalizować źródła dźwięku. Zespół kierowany przez Noę Lipstein odkrył, że Munc13 tę zdolność poprawia.

– Jestem przekonana, że odkryliśmy kluczowy mechanizm plastyczności synaptycznej odgrywający ważną rolę w całym mózgu – mówi Lipstein. – Munc13 jest idealnym celem dla leków modyfikujących funkcjonowanie mózgu.

Badacze mają jednak wątpliwości, czy ingerowanie w te mechanizmy nie przyniesie problemów większych niż potencjalne zyski. Dr. Petera Waltera niepokoi fakt, że natura, choć ma gotową receptę na poprawę wydajności umysłowej, z tej furtki nie korzysta.

– Wydaje się, że ewolucja nie wykorzystuje optymalnie procesu konsolidacji pamięci. W innym przypadku nie sądzę, aby udało nam się uzyskać aż tak dużą poprawę u normalnych, zdrowych zwierząt – tłumaczy.