Znamy przepis na geniusza

Neurologia. Jak poprawić inteligencję? Zwiększając aktywność jednego genu. Udało się tego dokonać u szczura

Aktualizacja: 22.10.2009 13:57 Publikacja: 22.10.2009 01:27

Znamy przepis na geniusza

Foto: Fotorzepa

Wabi się Hobbie-J. Na pierwszy rzut oka wygląda niczym zwykły, biało-czarny gryzoń. Tyle tylko, że inne szczury mogłyby pozazdrościć mu bystrości umysłu. Dzięki zabiegom amerykańsko-chińskiego zespołu naukowców mózg Hobbiego-J działa sprawniej niż zwykłych gryzoni. Nawet tych ze szczepu Long Evans, z którego wywodzą się najbardziej błyskotliwe wśród tych zwierząt. Jak to możliwe?

[srodtytul]Omnibus z kreskówki[/srodtytul]

Szczurza superinteligencja jest skutkiem nadekspresji jednego z genów, dzięki czemu komunikacja między komórkami w jego mózgu trwa o ułamek sekundy dłużej. W efekcie pamięć Hobbiego-J jest bardziej trwała. Dłużej może się w niej zachować wspomnienie o zabawce, której używał. Zmodyfikowany gryzoń jest też znacznie lepszy od swoich naturalnie wyhodowanych krewniaków w wykonywaniu bardziej skomplikowanych zadań. Łatwiej przychodzi mu na przykład zapamiętanie drogi, którą ostatnio przeszedł, by znaleźć czekoladowy przysmak. – To tak, jakbyśmy wzięli bardzo dobrego koszykarza, takiego jak Michael Jordan, i stworzyli z niego super Michaela Jordana – na temat udoskonalenia Hobbiego-J mówi Deheng Wang, pierwszy autor tekstu poświęconego badaniom nad transgenicznym szczurem, jaki pojawił się na łamach „PLoS One”. Uczony związany jest z dwoma uczelniami, z których pochodzą także współautorzy tekstu i zarazem projektu – dr Joe Z. Tsien, piastujący kierownicze stanowisko na amerykańskim Medical College of Georgia, oraz dr Xiaohua Cao z East China Normal University.

Doniesienie to ujrzało światło dzienne równo dekadę po tym, jak na łamach „Nature” ukazała się informacja na temat stworzenia superinteligentnej myszy. Wabiła się Doogie, od imienia serialowego bohatera, który był geniuszem i już jako nastolatek został lekarzem. Hobbie-J również zawdzięcza swoje imię fikcyjnej postaci – inteligentnemu szczurowi, który pojawia się w jednej z chińskich książek rysunkowych. Ale oba zwierzaki łączy coś jeszcze. To nadekspresja genu, który koduje białko NR2B odpowiedzialne za przyswajanie, kojarzenie i przechowywanie informacji. Tym samym wpływa on na pracę hipokampu, struktury w mózgu odpowiedzialnej głównie za pamięć. U osób cierpiących na alzheimera dochodzi w tym obszarze do pojawienia się zmian.

Jak wykazały testy, myszy Doogie cieszyły się dobrą pamięcią do późnego wieku. Teraz zaś sensowność wykonanych u nich modyfikacji potwierdziły badania nad Hobbiem-J. – Utwierdzają one w przekonaniu, że NR2B stanowi uniwersalny przełącznik dla kształtowania się pamięci – uważa dr Joe Z. Tsien. Z tego wynika, że gen ten może być świetnym celem leków poprawiających jej działanie. I to nie tylko przeznaczonych dla ludzi chorych na alzheimera czy z łagodną demencją, ale także dla osób zdrowych, które chciałyby zwiększyć wydajność szarych komórek.

[wyimek]Być może odkryliśmy świetny cel dla leków poprawiających pamięć, zarówno u chorych, jak i u zdrowych[/wyimek]

Dr Tsien wie, co mówi. Ma on już na swoim koncie ciekawe badania dotyczące działania pamięci. W ubiegłym roku głośno było o projekcie jego autorstwa, w ramach którego udało się usunąć z mózgu niepożądane wspomnienia. Choć eksperyment przeprowadzono na myszach, to wizja selektywnego oddziaływania na pamięć wzbudziła w naukowym świecie entuzjazm. Wówczas również osiągnięto to za pomocą modyfikacji genetycznej. Tyle że celem działania uczonych był gen kodujący inne białko, CaMKII.

[srodtytul]Jaki mózg lubi matmę[/srodtytul]

Na czym dokładnie polega rola, którą odgrywa NR2B? Stanowi on podjednostkę receptorów NMBA, które przewodzą jony sodu, potasu i wapnia. Receptory te są jak małe pory na komórkach nerwowych, pozwalające naładowanym elektrycznie jonom na zwiększenie aktywności i komunikacji między neuronami. Dr Joe Z. Tsien opisuje NR2B jako młodszą formę receptora. A to dlatego, że po osiągnięciu dojrzałości jego poziom w organizmie spada. Bardziej rozpowszechniony staje się wówczas jego „dorosły” odpowiednik NR2A. Niestety, ma to swoje minusy. To młodsza wersja pozwala na dłuższe komunikowanie się ze sobą komórek w mózgu. Co prawda chodzi zaledwie o różnicę rzędu 100 milisekund. Ale to wystarczy, by znacząco zwiększyć wydajność procesów uczenia się i zapamiętywania. I to właśnie dlatego umiejętności te są domeną ludzi młodych. I właśnie dlatego zwiększenie aktywności NR2B wystarczyło, by Hobbie-J znokautował inne szczury.

Jednak nawet tak superinteligentne zwierzę nie jest wolne od ograniczeń. Dowiódł tego eksperyment polegający na konieczności zapamiętania drogi wiodącej do czekoladowego smakołyku. Aby ją odnaleźć, trzeba było wybierać na przemian prawo i lewostronną ścieżkę. Po jednej minucie zadanie to z sukcesem powtórzył zarówno Hobbie-J, jak zwykłe szczury. Po trzech minutach o tym, jak je poprawnie wykonać, pamiętał tylko zmutowany gryzoń. Po pięciu minutach nawet jego pamięć szwankowała. – Nigdy nie zmienimy zwierzaka w matematyka. Zawsze pozostanie on tylko szczurem – tłumaczy Tsien i dodaje, że kiedy przychodzi do wykonania naprawdę skomplikowanych zadań absorbujących pamięć i myślenie, wielkość mózgu zaczyna nabierać znaczenia.

[srodtytul]Po psach będą ludzie[/srodtytul]

Naukowcy będą kontynuować podobne eksperymenty. Chcą bowiem sprawdzić, jakie rezultaty przyniesie zwiększenie produkcji NR2B u bardziej skomplikowanych gatunków takich jak psy, a może nawet ludzie. – Chcemy mieć pewność, że to rzeczywiście działa – na temat związku między nadaktywnością genu i lepszym funkcjonowaniem pamięci mówi dr Tsien. – Nigdy nie powinno się zakładać, że odkrycie dokonane na liniach komórkowych czy myszach można zastosować u innych gatunków. Chyba że dowiodą tego wykonane z ich udziałem eksperymenty.

[ramka][srodtytul]Domowe metody na lepszą pracę szarych komórek[/srodtytul]

„Spróbuj pomnożyć w głowie liczbę 8 388 628 przez dwa. Czy możesz zrobić to w kilka sekund?“ – pyta w swojej książce John Medina. Spokojnie, nie jest to test na inteligencję. W ten sposób amerykański uczony próbuje tylko rozbudzić wyobraźnię czytelnika. Jak bowiem pisze dalej, jest na świecie młody człowiek, który dubluje tę liczbę 24 razy w ciągu kilku sekund. Za każdym razem bezbłędnie. Lektura książki Mediny nie sprawi co prawda, że staniemy się geniuszami, niewątpliwie jednak wzbogaci wiedzę na temat tego, jak działa umysł i w jaki sposób można poprawić jego wydajność.

Z myślą o szarych komórkach warto na przykład ćwiczyć fizycznie. W ten bowiem sposób „do mózgu dopływa krew z glukozą, źródłem energii, i tlenem, który zbiera odpady w postaci toksycznych elektronów“. Poza tym ćwiczenia stymulują białko, które wspomaga połączenia między neuronami. Nasz mózg nie lubi z kolei przewlekłego stresu. Pod jego wpływem wydziela się bowiem kortyzol, hormon, który uszkadza komórki hipokampa, upośledzając możliwość uczenia się i pamięć.

[i]—ifr[/i][/ramka]

[i]wyślij e-mail do autorki [mail=i.redlinska@rp.pl]i.redlinska@rp.pl[/mail][/i]

Wabi się Hobbie-J. Na pierwszy rzut oka wygląda niczym zwykły, biało-czarny gryzoń. Tyle tylko, że inne szczury mogłyby pozazdrościć mu bystrości umysłu. Dzięki zabiegom amerykańsko-chińskiego zespołu naukowców mózg Hobbiego-J działa sprawniej niż zwykłych gryzoni. Nawet tych ze szczepu Long Evans, z którego wywodzą się najbardziej błyskotliwe wśród tych zwierząt. Jak to możliwe?

[srodtytul]Omnibus z kreskówki[/srodtytul]

Pozostało 93% artykułu
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację
Materiał Promocyjny
Przewaga technologii sprawdza się na drodze
Nauka
Przełomowe ustalenia badaczy. Odkryto życie w najbardziej „niegościnnym” miejscu na Ziemi
Materiał Promocyjny
Transformacja w miastach wymaga współpracy samorządu z biznesem i nauką