Skip to main content

A Genetics Approach to the Interval Timing Mechanism

Article Category

Article available in the folowing languages:

Genetyczne mechanizmy idealnego poczucia czasu

Poczucie czasu jest kluczowym warunkiem przeżycia, a także podejmowania działań związanych ze sportem i muzyką. Europejscy badacze odkrywają tajemnice molekularnego mechanizmu poczucia czasu, odpowiedzialnego za szereg elementów: od działania najbardziej podstawowych instynktów do wykonywania złożonych zadań.

Zdrowie

Czas należy do podstawowych wymiarów charakteryzujących życie. W wyniku ewolucji zostały wypracowane mechanizmy umożliwiające ludziom i zwierzętom reagowanie na parametry czasowe otoczenia. W świecie zwierząt mają one kluczowy wpływ na szanse przeżycia oraz na sposób funkcjonowania. Wśród organizmów żywych występują dwa odmienne mechanizmy poczucia czasu. Dobowe poczucie czasu reguluje czynności wykonywane w cyklu 24-godzinnym, które wiążą się z takimi naturalnymi funkcjami jak zasypianie i budzenie się oraz apetyt. Natomiast poczucie odstępów czasowych odpowiada za zdolność odmierzania długości krótszych okresów, trwających kilka sekund lub minut. Wewnętrzny stoper służy do szacowania czasu przeznaczanego na takie czynności jak na przykład wysiadywanie jaj przez gołębie – tutaj długa przerwa oznaczałaby śmierć młodych ptaków jeszcze przed wykluciem się. W przypadku ludzi poczucie odstępów czasowych mierzonych w milisekundach jest niezbędne do kontroli mowy, grania muzyki oraz tańca. Finansowany ze środków UE projekt "Genetics of timing" (Genetyczne mechanizmy poczucia czasu) miał na celu odkrycie sposobu działania tych mechanizmów na poziomie molekularnym. Badacze prowadzili badania na zmutowanych odmianach myszy odznaczających się poważnymi zaburzeniami mechanizmów zapamiętywania i uczenia się spowodowanymi brakiem białka CaMKII. Cząsteczka białka CaMKII wpływa na plastyczność synaptyczną komórek nerwowych. Plastyczność ta jest cechą kluczową dla wzmocnienia połączeń nerwowych, od których zależy zdolność uczenia się i zapamiętywania. Pomimo problemów z pamięcią zmutowane myszy bez trudu wyczuwały długość przedziałów czasowych wynoszącą od 3 do 42 sekund. W związku z tym wydaje się mało prawdopodobne, że białko CaMKII ma wpływ na poczucie odstępów czasowych. Naukowcy badają także rolę innego białka sygnałowego, o nazwie Erk. Uważa się, że jest ono odpowiedzialne za plastyczność głównych obszarów mózgu i może brać udział w mechanizmie poczucia odstępów czasowych. Trwają prace nad odkryciem złożonych mechanizmów chemicznych związanych z funkcjami pamięci i uczenia się. Wyniki badań dwóch głównych ścieżek omawianego procesu znajdą wiele zastosowań medycznych, na przykład w poszukiwaniu mechanizmu utraty pamięci w miarę starzenia się.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania