Статья, опубликованная сегодня в Current Biology, является первой, подтверждающей, что ключевой аспект нарушения памяти человека при расстройствах памяти существует в виде доклинических моделей на животных, которые влияют на основные решения о разработке лекарств.Результаты исследования, потребовавшего более года интенсивного сбора и анализа данных, могут дать важную информацию для фармацевтических компаний.
Это связано с тем, что выбор менее релевантных данных на ранних этапах исследовательского процесса может привести к дорогостоящим ошибкам на более позднем этапе «трансляционного конвейера», соединяющего фундаментальную науку с новыми методами лечения и терапии.«Существует огромная история сбоев перевода при расстройствах памяти, вызванных тем, что компании пытались разработать соединения, основанные на методах лечения, которые приносят облегчение на доклинических моделях животных, но позже терпят неудачу во время ранних клинических испытаний», — сказал Джонатон Кристал, профессор Блумингтонского колледжа. факультета психологических наук и наук о мозге и директор программы нейробиологии, который руководил исследованием. «Мы работаем над созданием более сильных доклинических моделей типов систем памяти, которые нарушаются при заболеваниях человека».Выводы примечательны в свете недавнего увеличения федеральным правительством финансирования исследований болезни Альцгеймера на 60 процентов, или новых расходов на 350 миллионов долларов. В настоящее время не существует лечения, чтобы остановить или обратить вспять долгосрочные последствия болезни Альцгеймера, от которой, по оценкам, страдает 5,3 миллиона человек только в Соединенных Штатах.
Исследование IU, проведенное на крысах, впервые показывает, что животные обладают двумя независимыми ресурсами «рабочей памяти» или способностью запоминать больше информации в двух категориях по сравнению с одной категорией. У человека рабочая память состоит из двух ресурсов памяти: зрительной и слуховой информации. Например, средний человек не может вспомнить телефонный номер, длина которого превышает семь символов, несмотря на то, что легко запоминает как аудио, так и видео в телешоу.
Чтобы проверить эти формы памяти на животных, команда Кристал заставила крыс запомнить запахи и пространственную информацию. Чтобы проверить способность крыс запоминать пространственные данные, ученые IU попросили их найти пищевые гранулы внутри восьмилучевого лабиринта.
Чтобы проверить их способность запоминать новые запахи, они использовали гранулы внутри контейнеров, ароматизированные до 100 обычными домашними специями, и только новые запахи давали пищу.В ходе многочисленных исследований ученые IU последовательно показали, что крысы могут вспомнить значительно больше деталей в сочетании — запахи и пространства — по сравнению с попытками запомнить один тип информации.«Мы увидели высокую производительность, потому что животные кодировали информацию в двух выделенных ресурсах памяти», — сказал Кристал. «Это определяющее качество рабочей памяти у людей; и впервые мы показали, что животные обладают и этим свойством независимых систем памяти».Результаты также предполагают, что эта форма памяти возникла эволюционно намного раньше, чем считалось ранее.
Исторически сложилось так, что Кристал сказал, что почти все исследования генетики болезни Альцгеймера зависят от исследования пространственной памяти, потому что эти исследования легче проводить. Тем не менее, лечение, основанное исключительно на данных пространственной памяти, вряд ли ударит по самой сути того, что так жестоко с расстройствами памяти. Также очень важно исследовать более сложные формы памяти, включая рабочую память.
«То, что делают исследователи сейчас, похоже на разработку плана по разработке лекарства, которое, в случае успеха после того, как потратит миллиарды долларов, поможет вашей бабушке найти ей очки для чтения или ключи от машины», — сказала Кристал. «Эти симптомы не являются самым изнурительным аспектом болезни Альцгеймера. Нам нужны решения, которые устраняют неспособность вспомнить важные вещи, такие как воспоминания о прошлом или личный обмен мнениями с друзьями и семьей, утрата которых так огорчает людей, страдающих этой болезнью и своих близких ".Исследование IU стало возможным отчасти благодаря студентам-исследователям из Колледжа искусств и наук, чья работа помогла преодолеть значительные временные затраты, необходимые для выполнения сложных испытаний памяти на животных.Студентами IU, которые внесли свой вклад в проект, были первый автор Александр Братч, ныне аспирант Миннесотского университета, который написал свою дипломную работу по этой работе; Дайана Арман, Остин Данн, Шайло Купер, Ханна Корбин, Стефан Далецки и Спенсер Канн, все студенты, и Александра Смит, аспирантка.
Также авторами статьи были Джошуа Кейн из Университета Дрейка; Нильда Ривера-Рейес из Университета Пуэрто-Рико, которая внесла свой вклад в исследование через программу летнего исследовательского опыта для студентов IU Центра интегративного изучения поведения животных; и Цзе-Эн Ву, ученица средней школы Блумингтона-Норт, которая участвовала в проекте летом через Project STEM. Участие Далецки было поддержано Программой стипендиатов IU в области науки, технологий и исследований.Дополнительными авторами IU были Аманда Р. Дойл и Мэтью Дж. Пиццо, научные сотрудники Департамента психологии и науки о мозге.
Эта работа была поддержана Национальным институтом психического здоровья, Национальным институтом старения и Национальным научным фондом.