
წიწილებში მხედველობითი იმპრინტინგის რეკოგნიციული მეხსიერება: ერთეული ბირთვების ტრანსკრიტომის და წრიული რნმ-ების შესწავლები
მიუხედავად უაღრესად დიდი მნიშვნელობისა ნეირომეცნიერებისათვის და ნეიროდეგენერაციული დაავადებებისათვის კლინიკური გამოყენების პოტენციისა მეხსიერების ფორმირების მოლეკულური მექანიზმები ხერხემლიანებში კარგად შესწავლილი არ არის. მოცემული პროექტი მიზნად ისახავს წიწილებში მხედველობითი იმპრინტინგის მეხსიერების მოლეკულური მექანიზმების შემდგომ შესწავლას.
მხედველობითი იმპრინტი ეს არის დასწავლის პროცესი, როდესაც ახალგაზრდა ცხოველი ვიზუალურ სტიმულთან ექსპოზიციის (ტრეინინგი) შემდეგ უპირატესობას ანიჭებს მას. წიწილების წინა ტვინის მეზოპალიუმის მედიალურ და ინტერმედიალურ ნაწილს (იმმ) გადამწყვეტი მნიშვნელობა გააჩნია მხედველობითი იმპრინტინგისათვის და წვლილი შეაქვს მეხსიერების წარმოქმნის მოლეკულურ რეგულაციაში. შეასძლებელია დასწავლისა და მეხსიერების სიძლიერის გაზომვა და ჩვენს მიერ შემუშავებულია და გამოქვეყნებულია კრიტერიუმები, რომლის მიხედვითაც შესაძლებელია მოლეკულური ცვლილებების დასწავლისათვის და მეხსიერებესისათვის მიკუთვნება.
არსებული მონაცემები მიუთითებს რომ იმპრინტინგის შემდეგ ადგილი აქვს დასწავლა დაკავშირებული ცვლილებების პროგრესს გარდამავალი/ლაბილური ტროფულ ნეირონულ მოდიფიკაციებამდე რომლის კულმინაციას სტაბილური რეკოგნიციული მეხსიერება წარმოადგენს.
ჩვენი წინა მონაცემების მიხედვით, ეს პროცესი გენთა ექსპრესიაში დასწავლა-დამოკიდებულ ცვლილებებთანაა ასოცირებული. თუმცა ფართო მასშტაბით ეს ცვლილებები არასდროს ყოფილა მიკუთვნებული იმმ-ის ინდივიდუალურ უჯრედთა ტიპებისათვის. მხოლოდ ერთ კვლევაში ნაჩვენები იყო მყისიერი ადრეული გენის Fos-ის დასწავლა დამოკიდებული მატება გამა-ამინოერბოს მჟავა (გაემ) და პარვალბუმინის შემცველ ნეირონებში. ამ პრობლემის შესასწავლად ჩვენ გამოვიყენეთ ერთეული ბირთვის რნმ სექვენირების (snRNA-SEQ) ტექნოლოგია. დასწავლიდან ოცდაოთხი საათის შემდეგ ერთმანეთს შევადარეთ იმმ წიწილების ორი ჯგუფიდან: ერთ ჯგუფს კარგი მეხსიერება განუვითარდა იმპრინტინგის სტიმულზე, ხოლო მეორე ჯგუფში გაუწვრთნელი წიწილები იყვნენ. დაახლოებით 100-გენი მაღალი სარწმუნოებით განსხვავებულად ექსპრესირდება გლუტამატ-დეკარბოქსილაზას (გაემ-ის მასინთეზირებელი ფერმენტი) და პარვალბუმინის შემცველ იმმ-ს ბირთვებში. ექსპერიმენტების სხვა სერიაში მთლიანი ტრანსკრიპტომის შედარებითი შესწავლა ჩატარებული იქნა მთლიან იმმ-ზე და ბოინფორმატიკული ანალიზის საშუალებით გამოვლენილი იქნა 5 წრიული რნმ, რომელიც მაღალი სარწმუნოებით განსხვავებულად ექსპრესირდება ჯგუფებს შორის. თუმცა, ეს ცვლილებები შესაძლოა იყოს არა დასწავლასთან დაკავშირებული, არამედ მხოლოდ ტრენირების გვერდით ეფექტებს ასახავდეს. შესაბამისად, აუცილებელია შემდგომი დამტკიცება, რათა დავრწმუნდეთ აღმოჩენილი ცვლილებების დასწავლასთან კავშირში.
პროექტის მიზნებია: (1) იმმ-ის სხვადასხვა ცნობილი ტიპის უჯრედებში დიფერენციულად ექსპრესირებული გენების ბიოინფორმატიკული ანალიზი და ასევე გენთა ექსპრესიის პატერნების მიხედვით იმმ-ში უჯრედების ახალი ჯგუფების განსაზღვრა (2) განსხვავებულად ექსპრესირებული მ-რნმ-ების და წრიული რნმ-ების შემდგომი შესწავლები მკაცრი რაოდენობრივი მიდგომებით და იმ ექსპერიმენტული და სტატისტიკური კრიტერიუმებით შეფასება რომელიც მიუთითებს იმპრინტინგ-დაკავშირებულ ცვლილებებზე და (3) მეხსიერებასთან დაკავშირებული მოლეკულური ცვლილებების ლოკალიზაცია უჯრედთა ტიპების მიხედვით ინ სიტუ ჰიბრიდიზაციის და იმუნოციტოქიმიური მეთოდების საშუალებით.
პროექტის მოსალოდნელი შედეგები ღირშესანიშნავია: მონაცემები დასწავლა და მეხსიერებათან დაკავშირებულ მოლეკულური ცვლილებების შესახებ ტვინის იმ უბნის იდენტიფიცირებულ უჯრედებში, რომელსაც მეხსიერების ფორმირებასა და შენახვაში საკვანძო როლი გააჩნია.
პროექტები » ყველას ნახვა