Ehkä samankaltaisista aineista kuin ne, jotka hullun lehmän taudissa sekoittavat aivot. Tämä tutkimustulos on viimeisin yllätys Eric Kandelilta, nobelistilta, joka on muistimekanismien tutkimuksen pioneeri. Hänen löytöihinsä nojaten kehitetään jo muisti- ja unohduslääkkeitä.



Sisältö jatkuu mainoksen alla


Sisältö jatkuu mainoksen alla



lehmän taudissa sekoittavat aivot. Tämä tutkimustulos
on viimeisin yllätys Eric Kandelilta, nobelistilta, joka on
muistimekanismien tutkimuksen pioneeri. Hänen löytöihinsä
nojaten kehitetään jo muisti- ja unohduslääkkeitä.



Serasevskillä 1900-luvun alussa: hän ei kerta kaikkiaan kyennyt unohtamaan kokemaansa tai lukemaansa, vaan muisti keskustelujakin sanatarkasti vuosikymmenien takaa. Näillä eväin hän ansaitsi elantonsa yleisöä ihmetyttävänä muistihirviönä. Venäjänjuutalaisen psykologin Alexandr Lurian mukaan Serasevski oli myös haka löytämään pitkistä teksteistä ristiriitaisuuksia, joita kirjoittaja itse ei ollut huomannut.
Hyvä muisti ajoi Serasevskin kuitenkin lopulta vaikeuksiin. Kaikki asiat herättivät hänessä niin paljon muistikuvia, että normaali eläminen kävi tukalaksi. Serasevski koetti lääkitä pulmaansa kirjoittamalla muistojaan paperille, jottei hänen tarvitsisi enää muistaa niitä, ja jopa polttamalla kirjoittamiaan tekstejä unohtamisen toivossa. Ei auttanut.
Viime vuoden tammikuussa yhdysvaltalaistutkija John Gabrieli ja hänen kollegansa raportoivat Science-lehdessä, että asioiden unohtamiseen tarvitaan tiettyjen aivoalueiden aktiivista toimintaa. He saivat tuloksensa seuraamalla koehenkilöiden aivoja toiminnallisella magneettikuvauksella (ks. Tiede 8/2003, s. 24-27).
Jo Sigmund Freud oletti, että ihminen pystyy aktiivisesti unohtamaan epämieluisia asioita. Vasta nyt kuitenkin osoitettiin ensi kertaa vakuuttavasti, ettei unohtaminen ole vain passiivista muistijäljen haalistumista aivoissa. Jos Serasevski saataisiin haudasta magneettikuvaukseen, ei olisi iso yllätys, jos hänellä havaittaisiin häiriöitä aivojen unohtamispiireissä.



Useimmat meistä eivät kuitenkaan panisi pahakseen, vaikka muisti olisi vähän parempikin. Tähän markkinarakoon ovat iskeneet luontaistuotteiden markkinoijat: harvinaisen neidonhiuspuun Ginkgo biloban lehdistä tehtyjä "muistinparannusuutteita" myydään yksin Yhdysvalloissa yli miljardilla dollarilla vuodessa.
Samoille markkinoille tähyää myös vakavammin otettavia yrittäjiä, joiden tuotteista jotkin ovat jo ihmiskokeissa. Nämä tuotteet pohjaavat muistin perusmekanismien tutkimukseen, jonka aloitti 1960-luvulla professori Eric Kandel.
Itävallassa juutalaiseen sukuun vuonna 1929 syntynyt Kandel muutti vanhempineen ja sisaruksineen Yhdysvaltoihin ennen toista maailmansotaa. Kristalliyö, kodin hävitys, Hitleriä kirkontorneissa tervehtineet hakaristiliput ja se ainoa luokkatoveri, joka suostui puhumaan juutalaispojalle Itävallan Saksaan liittämisen jälkeen, herättivät Kandelissa hänen omien sanojensa mukaan loppumattoman kiinnostuksen ihmisen mielen ja käyttäytymisen ymmärtämiseen.



Kun opitaan uutta, aivojen hermosolujen välinen viestiliikenne muuttuu, eli aivoihin syntyy muistijälki. Näin on ajateltu jo lähes sata vuotta, ja tätä pitemmälle olikin vaikea päästä.
Tutkittuaan joitakin vuosia muistille tärkeän hippokampuksen sähkötoimintaa ihmisaivoissa nuori tutkijalääkäri Eric Kandel totesi 1960-luvun alussa, että ihmisen muisti on kerta kaikkiaan liian mutkikas suoraan selvitettäväksi. Siksi hän siirtyi tutkimaan alkeellisen Aplysia-merietanan muistia.
Yksinkertaisuuden lisäksi merietanan etuna on, että sen hermosolut ovat kookkaita. Niitä on helppo kerätä yksitellen. Näin pääsee tarkastelemaan yksittäisen hermosolun proteiinikoostumusta ja sitä, miten se muuttuu oppimisessa. Merietana pystyy nimittäin oppimaan yksinkertaisia asioita, kuten tottumaan samanlaisina toistuviin vesisuihkuihin, vaikka sen verkkomainen hermosto koostuu vain noin kahdestakymmenestä tuhannesta hermosoluista.
Kolmen vuosikymmenen aikana merietanan muistin toiminta saatiinkin luonnostelluksi, mikä oli suurelta osin juuri Kandelin tutkimusryhmän ansiota. Se tunnisti otuksen hermosoluista ne proteiinit, jotka luultavasti toimivat "musteena" ja kirjoittavat muistot talteen. Lyhytkestoinen muisti perustuu siihen, että hermosolujen tiettyihin proteiineihin yhdistyy fosfaattiryhmiä. Pitkäkestoisessa muistissa puolestaan monet geenit kytkeytyvät soluissa toimintaan tai pois toiminnasta. Pääkytkimeksi, joka valitsee toimivat ja lepäävät geenit, osoittautui CREB-niminen proteiini.
Kun jatkotutkimukset vielä osoittivat, että samat proteiinit ovat keskeisiä hiiren ja mitä ilmeisimmin myös ihmisen muistille, Kandel sai vuonna 2000 pokata merietanatutkimuksistaan lääketieteen Nobelin.



Edellä mainituista hienoista tuloksista huolimatta muistin toiminta ymmärretään vielä varsin puutteellisesti. Tämä ei ole hillinnyt lääkeyritysten intoa kehittää tehosteita niin terveiden kuin sairaidenkin muistiin.
Kandel itse oli muutama vuosi sitten perustamassa Memory Pharmaceuticals -yritystä, jonka päätuotteet vaikuttavat juuri CREB-proteiinin toimintaan. Viime vuoden alussa yritys aloitti ihmiskokeet varmistaakseen ensimmäisten lääke-ehdokkaidensa turvallisuuden.
Yhdysvaltalainen Cortex Pharmaceuticals pyrkii valmistamaan eri mekanismilla vaikuttavia ampakiineja, joiden jo 1990-luvulla osoitettiin tehostavan terveiden koehenkilöiden muistia. Kotisivujensa mukaan yritys kuitenkin virallisesti kehittää lääkeaineitaan vain todellisiin hermoston sairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin.
Kolmannen, niin ikään yhdysvaltalaisen muistinparannuslääkkeisiin tähtäävän yrityksen Helicon Therapeuticsin tutkimusjohtaja Tim Tully on mennyt visioissa vielä pidemmälle. Hän koettaa kehittää CREB-proteiinin estäjiä poistamaan häiritseviä muistoja esimerkiksi onnettomuuksien uhreilta, jotka kärsivät traumaperäisestä stressihäiriöstä. Lisäksi tavoitteena ovat CREBin toimintaa tehostavat aineet, joiden on määrä parantaa muistia.
Tullyn aineiden toiminta perustuu siihen, että ne vaikuttavat fosfaattiryhmän liittymiseen CREBiin. Fosfaatin saanut CREB nimittäin toimii aktiivisesti ja edistää muistojen tallentumista. Heliconin on määrä aloittaa ihmiskokeet tänä kesänä; hiirissä sen muistinparannusaineet ovat jo osoittautuneet toimiviksi.



Viime vuodenvaihteessa kuului jälleen kummia muistitutkimuksesta. - Kolmeenkymmeneen vuoteen ensimmäinen todella uusi idea muistin ja oppimisen molekyylitason toimintamekanismeista, hehkutti tutkija Solomon Snyder yhdysvaltalaisesta Johns Hopkinsin yliopistosta Science-lehdessä.
Mullistava tutkimus julkaistiin Cell-lehdessä, ja asialla oli jälleen nyt 74-vuotias Eric Kandel tutkijakollegoineen - ja eläimenään merietana.
Kandel halusi selvittää, miten muistot pysyvät mielessä vuodesta toiseen. Häntä ihmetytti, miten säilyvyys voisi perustua siihen, että CREB-proteiinin aktivoimat geenit tuottavat tiettyjä uusia proteiineja hermosoluun, sillä yleensä proteiinit pilkkoutuvat ja korvautuvat toisilla jo tunneissa tai viimeistään päivissä. Toinen mysteeri oli se, miten muistijälki säilyy yksilöllisenä saman hermosolun lukuisissa haarakkeissa.
Ratkaisuun päästiin kiinni, kun tutkijat huomasivat, että eräs muistille välttämätön CPEB-niminen merietanan proteiini muistuttaa rakenteeltaan hullun lehmän tautia aiheuttavaa proteiinia, prionia.
Pahamaineinen prioniproteiini esiintyy kahdessa muodossa: "hyvässä" liukoisessa muodossa ja "pahassa" ei-liukoisessa muodossa, joka kertyy hermokudokseen ja johtaa tappavaan aivosairauteen. Sairautta nopeuttaa se, että "pahassa" muodossa oleva prioniproteiini edistää normaalinkin prioniproteiinin muuttumista ei-liukoiseen muotoon.
Kandel huomasi, että myös CPEB voi esiintyä kahdenmuotoisena. Näistä toinen, hyvin vakaa muoto pystynee prioniproteiinin tavoin muuttamaan hermosolun toisenmuotoisia, epävakaampia CPEB-proteiineja itsensä kaltaisiksi. Jos sama hermosolu aktivoituu uudestaan ja uudestaan, vakaata CPEB:tä syntyy niin paljon, että se saattaa säilyä hermosolun aktiivisissa haarakkeissa jopa vuosikausia.
Luonto siis näyttää käyttävän prionien kaltaisten proteiinien omaleimaisia piirteitä muuhunkin kuin tautien aiheuttamiseen.
Tämä Kandelin viimeisin havainto on niin omaperäinen, että tiedeyhteisössä sitä on ehditty lähinnä vasta ihmetellä. Se voi kuitenkin osoittautua yhdeksi selitykseksi sille, miten muistot pysyvät tallessa jopa ihmisiän.


Juha Laurén on lääketieteen lisensiaatti, tutkija Helsingin yliopistossa ja Tiede-lehden vakituinen avustaja

Sisältö jatkuu mainoksen alla