Mälu: mälu neurokeemilised mehhanismid

Kuigi molekulaarsete mehhanismide toimimist ühtse närvirakkude uuritud paljusid väljendusi ja formuleeritud põhimõtted interneuronaalses sidemed, ei ole veel selge, kuidas molekulaarseid omadusi neuronite pakkuda ladustamise, reprodutseerimise ja analüüsida teavet - mälu.

Asjaolu, et omandatud teadmisi (samuti moraalsete põhimõtetega) ei ole päritavad ning uute põlvkondade pead õppima neid uuesti, näitab, et õppimine on protsess uute Vaheneuron side ja ladustamine teabe aju võimet taastoota neid linke vajalik (aktiveerimiseks neid). Kuid kaasaegne neurokeemia ei ole veel võimeline esitama järjepidevat teooriat, mis kirjeldaks, kuidas välismaailma tegurite analüüs elus ajus. Ainult saab välja tuua probleemid, mida erinevate neurobioloogiaalade teadlased töötavad intensiivselt.

Peaaegu igasugused loomad suudavad suuremal või vähemal määral väliskeskkonna muutusi analüüsida ja adekvaatselt neile reageerida. Sellisel juhul on keha korduv reaktsioon välismõjudele sageli teistsugune kui esimesel kokkupõrkel. See tähelepanek näitab, et elusüsteemidel on võime õppida. Neil on mälu, mis säilitab looma isikliku kogemuse, mis moodustab käitumisreaktsioone ja võib erineda teiste inimeste kogemusest.

Bioloogiline mälu on mitmekesine. See on omane mitte ainult ajurakkudele. Immuunsüsteemi mälu, näiteks pikka aega (tihti eluajal), hoiab infot ühekordse keha välise antigeeni kohta. Kui olete uuesti kokku puutunud, käivitab immuunsüsteem antikehareaktsiooni, mis võimaldab teil infektsiooni kiiresti ja tõhusalt võita. Kuid immuunsüsteem "teab", kuidas reageerida teadaolevale tegurile ja tundmatu agendi ilmnemisel peab ta uuesti välja töötama käitumisstrateegia. Närvisüsteemi, erinevalt immuunsüsteemist, saab õpetada käitumisstrateegia loomiseks uutes tingimustes, mis põhineb "elukogemusel", mis võimaldab arendada tõhusat vastust tundmatule stiimulile.

Peamised küsimused, millele tuleb vastata mälu molekulaarsete mehhanismide uurimisel, on järgmised: millised metaboolsed muutused esinevad neuronites, kui nad kokku puutuvad välise stiimuliga, mis võimaldab säilitatud teavet teatud aja (mõnikord ka pikka aega) säilitada; millises vormis saadud teave salvestatakse; kuidas seda analüüsitakse?

Aktiivse õppimise protsessis, mis esineb varases eas, on muutused neuronite struktuuris, sünaptilise kontakti tihedus suureneb, gliaalsete ja närvirakkude suhe suureneb. Raske on eristada aju küpsemise protsessi ja struktuurimuutusi, mis on mälu molekulaarsed kandjad. Siiski on selge, et intelligentsuse täielikuks arendamiseks on vaja lahendada väliskeskkonna ülesanded (tuletada meelde Mowgli nähtus või probleemid, mis on seotud eluga kohanemisega vangistuses kasvatatud loomade loomuses).

XX sajandi viimases kvartalis. Tehti katseid üksikasjalikult uurida A. Einsteini aju morfoloogilisi tunnuseid. Kuid tulemus oli üsna petlik - ei leitud selliseid funktsioone, mis eristaksid seda keskmisest kaasaegsest ajast. Ainsaks erandiks oli gliaalsete ja närvirakkude suhte teatud (ebaoluline) liig. Kas see tähendab, et molekuli molekulaarsed protsessid ei jäta närvirakkudesse nähtavaid jälgi?

Teisest küljest on juba ammu tõestatud, et DNA sünteesi inhibiitorid mälu ei mõjuta, transkriptsiooni ja translatsiooni inhibiitorid mõjutavad mäluprotsesse. Kas see tähendab, et teatud aju-neuronite valgud on mälu kandjad?

Aju organisatsioon on selline, et peamised funktsioonid, mis on seotud väliste signaalide tajumise ja neile reageerimisega (näiteks motoorse reaktsiooniga), on lokaalseteks aju ajukoores teatud osades. Seejärel peaks omandatud reaktsioonide (konditsioneeritud refleksid) arendamine olema "sidemete sulgemine" vastavate koorega keskuste vahel. Selle keskuse eksperimentaalne kahju peab hävitama selle refleksi mälu.

Kuid eksperimentaalne neurofüsioloogia on kogunud palju tõendeid selle kohta, et omandatud oskuste mälu jagatakse aju erinevate osade vahel, mitte kontsentreerituna ainult asjaomase funktsiooni eest vastutava valdkonna piires. Katsed osalise rikkumise ajukoores rottidel koolitatud liikuda labürindis, et näitas, et vajalik aeg taastada häiritud oskus võrdeline mahu hävitamine ja ei sõltu selle lokaliseerimine.

Tõenäoliselt hõlmab käitumise areng labürindis tervete tegurite (haistmis-, maitse-, visuaalne) analüüsimist ning selle analüüsi eest vastutavad ajupiirkonnad võivad paikneda erinevates ajupiirkondades. Seega, kuigi käitumisvastase reaktsiooni iga komponendi puhul on aju teatud osa, realiseerub üldine reaktsioon, kui nad interakteeruvad. Sellest hoolimata on ajus leitud osakondi, kelle funktsioon on otseselt seotud mäluprotsessidega. See on hipokampus ja amügdaloodikompleks ning ka talamuse keskjoone tuumad.

Neuroteadlased nimetatakse engramiks muutusi kesknärvisüsteemis, mis on seotud teabe fikseerimisega (pilt, käitumise tüüp jne). Modern ideid molekulaarsete mehhanismide mälu näitab, et osalemine üksikute struktuuride aju protsessi meenutades ja säilitamiseks teavet ei salvestata teatud n-gramm, ja regulatsiooni loomist ja toimimist närvivõrkude täitmisel jäljendamine, fikseerimine ja paljunemist teavet.

Üldiselt kogutud andmete uuring käitumuslikud reflekse ja elektrilist aktiivsust ajus, näitavad, et käitumis- ja emotsionaalsed elulisi ei lokaliseeriti konkreetseks rühmaks neuroneid ajus, ja need väljendatakse muutmisel vastastikmõjust suur hulk närvirakke, mis peegeldavad toimimist kogu ajus integreeritud süsteemi.

Selleks, et kirjeldada aja jooksul uue teabe mäletamise protsessi voogu, kasutatakse sageli terminit "lühiajaline mälu" ja "pikaajaline mälu". Lühiajalises mälus saab teavet hoida sekundi murdosadest kümnete minutiteni, samal ajal kui pikaajalisel mälus informatsioon on mõnikord kogu eluea jooksul olemas. Esimese tüüpi mälu teisendamiseks teisendamiseks on vaja nn konsolideerimisprotsessi. Mõnikord on see eraldatud vahepealse mälu eraldi etapile. Kuid kõik need terminid, mis tõenäoliselt kajastavad ilmseid protsesse, ei ole veel täidetud tõeliste biokeemiliste andmetega.

Mälu tüübid ja nende modulatsioon (autor: Ashmarin, 1999)

Mälu tüübid	Inhibiitorid, mõjud
Lühiajaline mälu	Elektrolokk, kolinolüütikumid (atropiin, skopolamiin), galaniin, US1 (sissejuhatus aju konkreetsetesse osadesse)
Vahepealne mälu (konsolideerimine)	Inhibiitorid energy metabolism, uabaiin, hüpoksia, inhibiitorite sünteesi RNA ja valkude (anisomütsiiniga, tsükloheksimiidile püromütsiin, aktinomütsiin D, RNaas), antikehade valgud neurospecific (vasopressiini, valgu B-100), 2-amino-5-fosfornovalerianovaya happe (6- AGC)
Pikaajaline (elukestva) mälu	Inhibiitorid, kes seda pöördumatult rikuvad, pole teada. Osaliselt inhibeerib atropiin, diisopropüülfluorofosfaat, skopolamiin

[1], [2], [3], [4]

Lühiajaline mälu

Lühiajaline mälu, mis analüüsib erinevatelt sensoorsetelt organitelt saadud teavet ja selle töötlemist, realiseeritakse sünaptiliste kontaktidega. See tundub olevat ilmne, kuna aeg, mille jooksul need protsessid viiakse läbi, ei sobi kokku uute makromolekulide sünteesi ajaga. Seda kinnitab võime inhibeerida lühiajalist mälu sünaptiliste inhibiitorite poolt ja selle tundetust valgu ja RNA sünteesi inhibiitorite suhtes.

Konsolideerumise protsess võtab kauem aega ja ei sobi rangelt määratletud intervalli (mis kestab mitu minutit kuni mitu päeva). Tõenäoliselt mõjutab selle ajavahemiku kestus nii teabe kvaliteeti kui ka aju seisundit. Teave, mida aju peab vajalikuks, ei muutu konsolideerumiseks ja kaob mälust. Järele jääb mõistatus, kuidas otsustatakse teabe väärtushinnangut ja millised on konsolideerimisprotsessi tegelikud neurokeemilised mehhanismid. Konsolideerimisprotsessi kestus võimaldab meil arvata, et see on pidev aju seisund, mis pidevalt "mõtlemise protsessi" teostab. Aju sisestamiseks vajaliku teabe mitmekülgsus analüüsi jaoks ja konsolideerimisprotsessi erinevate inhibeerivate mehhanismide laiaulatuslik valik näitavad, et käesoleval etapil on koostoimedesse kaasatud mitmesugused neurokeemilised mehhanismid.

Tabelis näidatud ühendite kasutamine konsolideerimisprotsessi inhibiitoritena põhjustab katseloomadel amneesia (mälu kaotus) - suutmatus paljuneda arenenud käitumisharjumusi või esitada saadud teave kasutamiseks.

Huvitav on see, et mõned inhibiitorid ilmnevad pärast meeldejääva teabe esitamist (retrograadne amneesia) ja teised - kui seda rakendati eelmisel perioodil (anterograadne amneesia). Laialdaselt tuntud katsed kanade õpetamiseks, et eristada vilju söödavatest, kuid samasugustest suurusega objektidest. Sissejuhatus tsükloheksimiidi tibude inhibiitori valgu sünteesi ajasse ei takistanud õppimisprotsessi, kuid täielikult takistas oskuste fikseerimist. Seevastu uabiini Na-pump (Na / K-ATPase) inhibiitorite manustamine pärssis täielikult õppimisprotsessi, mõjutamata juba kujunenud oskusi. See tähendab, et N-pump osaleb lühiajalise mälu moodustamises, kuid ei osale konsolideerimisprotsessides. Lisaks sellele näitavad tsükloheksimiidi katsete tulemused, et uute valkude molekulide sünteesimine on vajalik konsolideerimisprotsesside rakendamiseks, kuid see ei ole lühiajalise mälu moodustamiseks vajalik.

Järelikult hõlmab koolitus lühiajalise mälu kujunemisel teatud neuronite aktiveerimist ja konsolideerumist - pikaajaliste interneuronaalsete võrkude loomist, et tugevdada koostoimet, milles on vajalik spetsiifiliste valkude süntees. Ei ole oodata, et need valgud oleksid spetsiifilise teabe kandjad, nende kujunemine võib olla "lihtsalt" stiimul neuralühenduste aktiveerimiseks. Kuidas konsolideerimine toob kaasa pikaajalise mälu tekkimise, mida ei saa häirida, kuid mida saab nõudmisel taasesitada, jääb ebaselgeks.

Samal ajal on selge, et tugevate oskuste loomine on neuronite elanikkonna võime luua võrgustik, kus signaali edastamine muutub kõige tõenäolisemaks ja see aju võimekus püsib kaua. Ühe sellise interneuronaalse võrgustiku olemasolu ei takista neuronite osalemist samalaadsetes teistes võrkudes. Seepärast on selge, et aju analüüsimisvõime on väga suur, kui mitte piiramatu. Samuti on selge, et nende võimete realiseerimine sõltub koolituse intensiivsusest, eriti aju küpsemise ajal ontogeneesil. Vanusega saab õppimisvõime langeda.

Õppimine on tihedalt seotud plastilisuse võimega - sünaptiliste kontaktide võime funktsionaalsete muutustega, mis toimuvad protsessis, mille eesmärk on neuronaalse aktiivsuse sünkroniseerimine ja võrguteenuste loomine. Plastilisuse ilmingutega kaasneb teadaolevate (nt retseptorite) või tundmatute funktsioonide toimivate spetsiifiliste valkude süntees. Üks kohal see programm on valk S-100, mis on seotud anneksiinil tuvastatava ajus ja eriti suurtes kogustes (see on oma nime saanud võimet säilitada lahustub 100 protsenti küllastumine ammooniumsulfaati neutraalse pH juures). Selle aju sisaldus on mitu korda suurem kui teistes kudedes. See koguneb peamiselt gliaalrakkudesse ja asub sünaptilistes kontaktides. A-vitamiini S-100 valgusisaldus hakkab kasvama 1 tund pärast koolitust ja jõuab maksimaalselt 3-6 tunni jooksul, jäädes mitme päeva jooksul kõrgele tasemele. Selle valgu antikehade sisseviimine roti aju vatsaketesse häirib loomade õppimisvõimet. Kõik see võimaldab meil kaaluda valku S-100 kui osalevat interneuronivõrkude loomist.

Närvisüsteemi plastilisuse molekulaarsed mehhanismid

Närvisüsteemi plastilisus on määratletud kui neuronite võime tajuda välisõhu signaale, mis muudavad genoomi kõva determinismi. Plastilisus tähendab võimalust muuta neuronite koostoimimise funktsionaalset programmi vastuseks väliskeskkonna muutustele.

Plastilisuse molekulaarsed mehhanismid on mitmekülgsed. Vaatame peamisi glutaamatergilise süsteemi eeskuju. Glutaamatergilise sünapsi ajal leitakse samaaegselt mitmesuguseid ioonotroopset ja metabotroopset retseptorit. Glutamaadi vabanemine ergastuse ajal sünaptilistesse hiirtesse põhjustab kainaadi ja AMPA-aktiveeritud ionotroopsete retseptorite aktiveerimist, mis põhjustavad postsünaptilise membraani depolariseerumist. Puhkepotentsiaalile vastava transmembraanse potentsiaali suurusjärgus ei aktiveerita NMDA retseptoreid glutamaadiga, kuna nende ioonkanalid on blokeeritud. Sel põhjusel ei ole NMDA retseptoritel võimalik kohe aktiveerida. Siiski, kui sünaptilist membraani hakatakse depolariseerima, eemaldatakse seondumiskohast magneesiumi ioonid, mis suurendab järsult glutamaadi retseptori afiinsust.

Aktiveeriv retseptor YNMDA põhjustada kaltsiumi sisenemist tsoonis postsünaptiliste ioonkanaliga kuuluv NMDA retseptori molekul. Kaltsiumiannuste täheldatakse ka läbi pingetundlikel kaltsiumikanalite aktiveeruvad tingitud tööks kainaadi ja AMPA glutamaatretseptoritele. Nende protsesside agregeeritud tulemus post-synaptic tsoonis suureneb kaltsiumioonide sisaldus. See signaal on liiga nõrk, et muuta aktiivsust arvukalt ensüüme, mis on tundlikud kaltsiumiioonidele, kuid piisavalt märkimisväärseks aktiveerimiseks fosfolipaas C-membraani, kusjuures substraadiks on fosfoinositoolspetsiifilise ning põhjustavad kogunemine inositoolfosfaadid ja inositool-3 aktivatsiooniga fosfatzavisimogo kaltsiumi vabanemise endoplasmaatilise retiikulumi.

Seega aktiveerimist ionotroopseks retseptorid mitte ainult põhjustab depolarisatsiooni Postsünaptilistele membraani piirkond, vaid ka loob tingimused olulist suurenemist ioniseeritud kaltsiumi kontsentratsiooni. Vahepeal aktiveerub glutamaat sünaptilises piirkonnas ja metabotroopsed retseptorid. Selle tulemusena on võimalik aktiveerida vastavad G-valgud, mis on "seotud" erinevate efektor süsteemidega. Kinaasid võivad aktiveerida mitmesuguste sihtmärkide fosforüülimist, sealhulgas ionotroopseid retseptoreid, mis muudab nende koosluste kanalistruktuure.

Pealegi paiknevad glutamaadi retseptorid presünaptilisel membraanil, millel on samuti võimalus interakteeruda glutamaadiga. Selle sünapsipiirkonna metabotroopsed retseptorid on seotud glutamaadi eemaldamise süsteemi aktiveerimisega sünaptilisest luust, mis toimib glutamaadi tagasihaarde põhimõttel. See protsess sõltub N-pumba aktiivsusest, kuna see on sekundaarne aktiivne transport.

Presünaptilise membraani NMDA-retseptorite aktiveerimine põhjustab ka ioniseeritud kaltsiumi taseme tõusu sünaptilise lõpetamise presünaptilises piirkonnas. Kaltsiumiioonide akumuleerumine sünaptilisi vesiikulite sünkroniseerimist membraaniga, kiirendades vahendaja vabanemist sünaptilise šokkini.

Kui sünapsi tegemist sarja ergastus kaunviljad ja üldkontsentratsi- vaba kaltsiumi ioonid on püsivalt kõrgenenud aktiveerimist kaltsiumist sõltuvat proteaasid kalpaiini- võib täheldada, mis lõhustab üks struktuurseid valke fodrin maskeerivad glutamaatretseptoritele ning takistades suhtlemist glutamaadi. Seega neurotransmitteri sünapsipilusse ergastatud pakub erinevaid võimalusi, mille rakendamine võib põhjustada tõusu või pärssimine signaali või e-postiga tapmist: sünapsi toimib põhimõttel Mitmevariatsioonilise ja rakendatud igal instant path sõltub mitmetest erinevatest teguritest.

Nende võimaluste seas on signaali edastamise parimaks signaaliülekande sünapsi enesereguleerimine, mis osutus võimenduseks. Seda protsessi nimetatakse pikaajaliseks potentsiaaliks (LTP). See seisneb selles, et pikema sagedusega stimuleerimisel osutub närvirakkude vastus sissetulevatele impulssidele tugevamaks. See nähtus on üks plastilisuse külgi, mis põhineb neuronaalsete rakkude molekulaarel mälal. Pikaajalise võimendumise perioodiga kaasneb teatud neuronaalsete valkude fosforüülimine spetsiifiliste proteiinkinaasidega. Üheks tulemuseks suurendamise Katsiumiioonide rakus on aktiveerimist kaltsiumist sõltuva ensüüme (kalpaiini-, fosfolipaase, Ca-kalmoduliinisõltuv proteiinkinaaside). Mõned nendest ensüümidest on seotud hapniku ja lämmastiku aktiivsete vormide moodustamisega (NADPH oksüdaas, NO süntaas jne). Selle tulemusena saab aktiveeritud neuronis registreerida vabade radikaalide akumuleerumist, mida käsitletakse metaboolse reguleerimise sekundaarsete vahendajatena.

Oluline, kuid mitte ainus, tulemuseks vabade radikaalide kogunemine neuronaalses rakus on nn varajase vastusegeenide aktiveerimine. See protsess on kõige kiirem ja kiireim ajutine rakutuumide reaktsioon vabade radikaalide signaalile, nende geenide aktiveerimine toimub 5-10 minuti jooksul ja kestab mitu tundi. Nende geenide hulka kuuluvad rühmad c-fos, c-jun, c-junB, zif / 268 jne. Need kodeerivad mitmeid eksisteerivate transkriptsiooniliste valkude ulatuslikke perekondi.

Vahetu vastusegeenide aktiveerimine toimub tuumafaktori NF-kV osalusega, mis peab oma tuumembraanile läbima tuuma membraani oma tegevuse realiseerimiseks. See takistab penetratsioon asjaolu, et see tegur on dimeer kaks valku (p50 ja p65) tsütoplasmas moodustab kompleksi inhibiitor valku ja ei sisesta tuumas. Inhibeeriv valk on fosforüülimise substraat spetsiifilise proteiinkinaasi poolt ja seejärel eraldub kompleksist, mis avab tee NF-KB B tuumale. Valgu kinaasi aktiveeriv kaasfaktor on vesinikperoksiid, seega vabastabikaal, mis rakku hõivab, põhjustab mitmeid ülalkirjeldatud protsesse, mis viib varase reaktsiooni geenide aktiveerimiseni. C-fos aktiveerimine võib samuti põhjustada neurotrofiinide sünteesi ja neuriitide ja uute sünapsi moodustumist. Hippokampuse kõrgsagedusliku stimuleerimisega põhjustatud pikaajaline võimendamine toob kaasa zif / 268 aktivatsiooni, mis kodeerib Zn-tundlikku DNA-siduvat valku. NMDA retseptori antagonistid blokeerivad zif / 268 pikaajalist võimendamist ja aktiivsust.

Üks esimesi, kes 1949. Aastal võttis endale kohustuse mõista mehhanismi aju informatsiooni analüüsimisel ja käitumisstrateegia väljatöötamiseks, oli SO Hebb. Ta tegi ettepaneku, et nende ülesannete täitmiseks peaks ajus moodustama neuronite funktsionaalne ühendus - kohalik interneuroonne võrgustik. Rikendas ja süvendas neid representatsioone M. Rozenblat (1961), kes sõnastas hüpoteesi "järelevalveta korrelatsioonibaasi õppimine". Vastavalt tema väljatöötatud ideedele võib seeria heitmete genereerimise korral sünkroniseerida neuroneid teatud (sageli morfoloogiliselt kaugel üksteisest) rakkude seostamise abil isereguleerimise teel.

Modern neurokeemiale kinnitab võimalust sellise eellaadiva neuronite sagedusel, mis selgitab funktsionaalset tähtsust seeria põnev "bitti" jaoks .sozdaniya interneuronaalses ketid. Kasutades glutamaadi analoog fluorestsentsmärgiga ja relvastatud kaasaegse tehnoloogia abil oli võimalik näidata, et isegi kui üks sünapsi ergastus stimulatsiooni võib laieneda üsna kauge sünaptiline struktuuri moodustumise tõttu niinimetatud glutamaadi laine. Sellise laine moodustamise tingimus on teatud sagedusrežiimis signaalide sagedus. Glutamaadi transporteri inhibeerimine suurendab neuronite kaasamist sünkroniseerimisprotsessi.

Lisaks glutamatergilisele süsteemile, mis on otseselt seotud õppe (mälu) protsessidega, osalevad ka aju süsteemid mälu kujunemisel. On teada, et võime õppida näitab positiivset korrelatsiooni koliinatsetüültransferaasi aktiivsusega ja negatiivse ensüümi aktiivsusega, mis hüdrolüüsib seda vahendajat atsetüülkoliinesteraasiga. Koliinatsetüültransferaasi inhibiitorid häirivad õppimisprotsessi ja koliinesteraasi inhibiitorid aitavad kaasa kaitsvate reflekside kujunemisele.

Mälu kujunemisel osalevad ka biogeensed amiinid, norepinefriin ja serotoniin. Väljatöötamisel tingrefleksi negatiivse (elektrobolevym) tugevdita aktiveerimist noradrenergilise süsteemi ja kui see on positiivne (toit) armatuuri noradrenaliini ainevahetuse kiirus väheneb. Seevastu serotoniin hõlbustab oskuste arengut positiivse tugevdamise tingimustes ja kahjustab kaitsva reaktsiooni tekkimist. Seega protsessi mälu konsolideerimise serotonergiliste ja noradrenaliini süsteemide tüüp antagonistid ja häired, mille põhjuseks ülemäärane kogunemine serotoniini ilmselt saab kompenseerida aktiveerides noradrenergilistest süsteemi.

Dopamiini osalemine mäluprotsesside reguleerimisel on multifaktoriline. Ühelt poolt on ilmnenud, et see võib stimuleerida konditsioneeritud reflekside arengut negatiivse tugevdusega. Teiselt poolt vähendab see neuronaalsete valkude fosforüleerimist (nt B-50 valku) ja kutsub esile fosfoinositooli vahetus. Võib eeldada, et dopamiinergiline süsteem osaleb mälu konsolideerimisel.

Moodustamisprotsessides on kaasatud ka sünapsis vabanenud neuropeptiidid ergastamise ajal. Se peptiidi suurendab afiinsust nikotiinatsetüülkoliiniretseptoritega vahendajaga paar tuhat korda, aidates kaasa kolinergilise süsteemi toimimist. Vasopressiini hormooni vabastatakse Neurohüpofüüs, mis sünteesitakse supraoptic tuumades hüpotaalamuse aksonite praeguse viiakse tagumisse lobe ajuripatsi, kus seda hoitakse sünaptiline vesiikulid ja imenduvad verre nendest. See hormoon ja ajuripatsi adrenokortikotroopse hormooniga (AKTH) pidevalt tegutsevad aju Reguleerijatena mälu protsessid. Tuleb rõhutada, et see toime on erinev nende hormonaalse aktiivsuse - nende fragmente ühendid ei see tegevus, on sama mõju õppeprotsessi, samuti kogu molekuli.

Mittepeptiidsed mälu stimulaatorid on peaaegu tundmatud. Erandiks on orotate ja seda kasutatakse laialdaselt piratsetaami kliinikus. Viimane on gamma-aminovõihappe keemiline analoog ja kuulub niinimetatud nootropiliste ravimite rühma, millest üks mõjutab aju ringlust.

Uurides orotaadi rolli mälu fikseerimise mehhanismis, on intrigeerumine seotud neurokemeestide mõtetega 20. Sajandi teisel poolel. Lugu algas J. McConnelli eksperimentidega planaarsete ebatugiliste reflekside väljatöötamiseks valgustingimustes primaarsetes flatworms. Pärast stabiilse refleksi loomist lõikas ta planeedi kaheks osaks ja kontrollis sama refleksi õppimisvõimet loomadel, kes regenereerusid mõlemalt poolt. Üllatus oli see, et mitte ainult inimestelt, kes said peaaju, olid õppimisvõimalused suurenenud, vaid neid, kes olid sabast uuenenud, kooliti palju kiiremini kui kontrollisikud. Mõlema koolituse jaoks oli vaja kolm korda vähem aega kui kontrollloomadel regenereeritud isikud. McConnell jõudis järeldusele, et omandatud reaktsiooni kodeerib aine, mis koguneb nii tasapinna keha pea ja saba osades.

McConnelli tulemuste reprodutseerimine teistes kohtades tekitas mitmeid raskusi, mille tulemusena teadlane kuulutati karlataniks, ja tema artiklid lükati kõigis teaduslikes ajakirjades avaldamata. Naljakas autor asutas oma ajakirja, kus ta avaldas mitte ainult järgnevate eksperimentide tulemusi, vaid ka karikatuure tema retsensentidega ja pikkade kirjeldustega eksperimentidest, mille ta viidi läbi kriitiliste märkuste saamiseks. Tänu McConnelli kindlusele oma õiguses võib kaasaegne teadus naasuda nende originaalteaduslike andmete analüüsile.

Märkimisväärne on asjaolu, et kude "koolitatud" planarians avastatud rohkesti oroothape, mis on metaboliidi vajalik RNA sünteesi saadud tulemusi McConnell, võib tõlgendada järgmiselt: tingimused kiiremini koolitus loob suurendatud sisaldus oroaat y "Koolitatud" planarid. Regenereeritud planariaanide õppimise uurimisel ei seisne silmitsi mitte mälu ülekandmisega, vaid oskuse ülekandega selle moodustamiseks.

Teisest küljest selgus, et kui planeeride taastekke viiakse läbi RNaasi juuresolekul, näitavad ainult peaprofiilist saadud isikud suuremat õppimisvõimet. XX sajandi lõpus läbi viidud sõltumatud eksperimendid. G. Ungar, lubati loomadest ajust eraldada pimeduse vältimise refleks, 15-liikmeline peptiid, mida nimetatakse skotofobiiniks (pimeduse kartuse indutseerija). Ilmselt on nii RNA kui ka teatud spetsiifilised valgud võimelised looma tingimused funktsionaalsete ühenduste käivitamiseks (interneuronaalsed võrgud), mis sarnanevad algse indiviidi aktiveeritud tingimustega.

2005. Aastal tähistati McConneli 80. Sünnipäeva, mille katsed alustasid molekulaarse mälu kandjate uurimist. 20. Ja 21. Sajandi teisel poolel. Ilmnesid uued genoomika ja proteoomika meetodid, mille kasutamine on võimaldanud näidata transpordi RNA madalmolekulaarsete fragmentide osalemist konsolideerimisprotsessides.

Uued faktid võimaldavad DNA-i mitte-osalemise kontseptsiooni muutmist pikaajalise mälu mehhanismides. RNA-sõltuva DNA polümeraasi avastamine ajukoes ja selle aktiivse positiivse korrelatsiooni olemasolu õppimisvõimega osutavad DNA võimalusele osaleda mälu moodustamise protsessides. Leiti, et toiduga konditsioneeritud reflekside areng aktiveerib neokorteksis DNA-d kindlaid piirkondi (spetsiifiliste valkude sünteesi eest vastutavad geenid). Märgitakse, et DNA aktiveerimine mõjutab peamiselt piirkondi, mis on genoomis harva kopeeritavad, ning seda ei täheldata mitte ainult tuuma, vaid ka mitokondriaalse DNA-s, viimasel juhul - suuremas ulatuses. Mälu summutavad tegurid vähendavad sünteesiprotsessi samaaegselt.

Mõned meeldejätmise stimulandid (pealkiri: Ashmarin, Stukalov, 1996)

Spetsiifilisus tegevus	Stimulandid
	Klasside ühendite	Ainete näited
Suhteliselt spetsiifilised ained	Regulatiivsed peptiidid	Vasopressiin ja selle analoogid, dipeptiid pEAO, ACTH ja selle analoogid
	Mittepeptiidsed ühendid	Pürasetaam, gangliosiidid
	RNA ainevahetuse regulaatorid	Orataat, madala molekulmassiga RNA
Laia spektriga ained	Neurostimulaatorid	Fenüülalküülamiinid (fenamiin), fenüülalküüloidonimiinid (synokokarb)
	Antidepressandid	2- (4-metüül-1-piperasinüül) -10-metüül-3,4-diasafenoksasiin (asafeen)
	Kolinergilise süsteemi modulaatorid	Cholinomimeetikumid, atsetüülkoliinesteraasi inhibiitorid

Tabelis on näidatud ühendid, mis stimuleerivad mälu.

On võimalik, et DNA osalemise uurimine mälu moodustumise protsessides annab mõistliku vastuse küsimusele, kas on olemas tingimused, mille alusel tekkinud oskused või tekkinud muljed võivad olla päritud. Võimalik, et esmapilgul esinevate pikaajaliste sündmuste geneetiline mälu peitub psüühika mõne seletamatu nähtuse aluses.

Vastavalt vaimukas, kuigi tõestamata arvates lendavad unistus, kaasas lõpliku moodustamise küpse aju, kogenud igaüks meist nooruses kajastada tunne lennu, kogenud meie esivanemad ajal, kui nad lõid välja puud. Pole ime, et lendavad unistus kunagi lõpeb sügisel - sest need esivanemad, kes sügisel ei olnud aega, et haarata filiaal, kuigi kogenud seda tunnet, enne kui ta suri, kuid ei anna järglasi ...