Optogeneetika võimaldab mälestustega mängida
Kõige enam tunnustust leidnud teooria kohaselt moodustuvad mälestused, kui ajurakkude vaheliste ühenduste – sünapside – pikaajaline erutuvus kasvab. Viimane võimaldab mälujälje talletamises osalevatel ajurakkudel omavahel kergemini rääkida. Kümnete aastate vältel on teadlased kogunud teooriale suhteliselt palju kaudset katselist tõestust. Näiteks on erutuvuse kasvu pärssivate ravimite ja näriliste geenipagasis tehtavate muutustega võimalik mälujälgede moodustumist ära hoida. Sellele vaatamata polnud võimalik üheselt tõestada, et tegu on põhjusliku seosega. Sobivaid tööriistu pakkus optogeneetika – alles populaarsust koguv revolutsiooniline meetod, mis võimaldab valgusega ülitäpselt huvialused ajurakud tulisklema panna. Nähtuse taga on vetikatelt pärinevad geenid, mida on võimalik ka ajurakkudes valgustundlikke valke tootma panna. Teooria tõestamiseks tekitasid teadlased esmalt rottide ajus tehismälestuse. Samal ajal, kui rotid kerge elektrišoki said, pandi nende ajus laenglema kindel ajurakkude grupp. Viimase mõjul tekkis ebameeldiva kogemuse ja grupi laenglemise vahel põhjuslik seos. Seejuures täheldatud keemilised muutused olid heas kooskõlas signaalidega, mida eelnevalt ajurakkude vaheliste ühenduste tugevnemisega seostatud on. Viimane peegeldus ka käitumises – hiired tardusid pelgalt närvirakkude grupi stimuleerimise peale, isegi kui sellele elektrišokki ei järgnenud. Seejärel otsustas töörühm mälestuse kustutada. Viimase tarbeks panid nad mäletuse talletamises osalevad ajurakud tulisklema taktis, mida eelnevalt mälujälgede nõrgenemisega seostatud oli. Madalasageduslik stimulatsioon töötas – ajurakkude laenglema panemisel ei ilmutanud närilised enam mingit hirmu. Viimase sammuna asus töörühm endist mälujälge taastama ja stimuleeris neuroneid taas üksteisele kiiremini järgnevate valgusimpulssidega, mida eelnevalt pikaajalise erutuvuse kasvamisega seostatud on. Võte toimis – ajurakkude grupi valgustamisel hakkasid rotid taas elektrišoki ootuses tarduma. Töörühm mängis näriliste mäluga nagu jojoga. Kaugemas tulevikus loodavad teadlased sarnaste võtete abil leevendada erinevate vaimse võimekuse langusega seostatavate tõbede mõju ja näiteks posttraumaatilise stressihäire sümptomeid, mis hõlmaks ekstreemsemal juhul isegi mälestuste kustutamist. Enne seda peab aga optogeneetika enda ohutust täielikult tõestama. Ning isegi siis võib mälestuse muutmisega seonduvad küsimused eetilisi dilemmasid tekitada. Uurimus ilmus ajakirjas Nature.
