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学ぶのにいくつの遺伝子が必要ですか?海のナメクジからのレッスン

Sea Slug *Aplysia californica *、またはカリフォルニアの海岸は、学習と記憶を研究するためのモデル生物になりました。この比較的単純な生き物に関する研究は、少数の遺伝子が記憶の獲得と保持に十分であるという発見を含む、学習の遺伝的および神経の基礎に関する重要な洞察を提供してきました。

* Aplysia *に関する初期の研究は、「慣れ」と呼ばれる単純な行動パラダイムに焦点を当て、動物が繰り返し刺激を無視することを学びました。海のナメクジがそのサイフォン(呼吸に使用される小さな格納式チューブ)に触れると、通常はそのえらを撤回します。ただし、刺激が複数回繰り返されると、ナメクジは徐々に応答を停止します。この慣れプロセスは、より強い刺激を提示することで逆転させることができ、慣れの記憶が永続的ではないことを示しています。

* Aplysia *の慣れの遺伝的研究では、学習と記憶に不可欠ないくつかの遺伝子が特定されました。重要な遺伝子の1つは * CREB-1 *(cAMP応答要素結合タンパク質1)であり、他の遺伝子の発現を調節する転写因子をコードします。 CREB-1は、海のナメクジに触れたときに放出される神経伝達物質セロトニンによってトリガーされるシグナルカスケードによって活性化されます。 CREB-1の活性化は、記憶の形成と保存に必要ないくつかのタンパク質の産生につながります。

* Aplysia *の学習と記憶に関与する別の重要な遺伝子は * APL-1 *(Aplysia Learnated関連遺伝子1)であり、ニューロン間のシナプスに局在するタンパク質をコードします。 APL-1は、学習中にシナプス接続を強化する役割を果たすと考えられています。これは、長期増強(LTP)として知られるプロセスです。 LTPは、メモリストレージのセルラーメカニズムであると考えられています。

これら2つの重要な遺伝子に加えて、シグナル伝達、転写、翻訳、タンパク質合成に関与する遺伝子を含む、 *Aplysia *の学習と記憶にいくつかの遺伝子が関与しています。ただし、これらのプロセスに必要な遺伝子の総数は比較的少ないため、限られた遺伝的レパートリーで学習と記憶を達成できることを示唆しています。

* Aplysia *に関する研究からの発見は、学習と記憶の分子基盤に関する重要な洞察を提供します。海のナメクジは比較的単純な生物ですが、 * aplysia *で発見された学習と記憶のメカニズムは、人間を含む種全体で保存される可能性があります。したがって、 * aplysia *のような単純な生物における学習と記憶の遺伝的および神経基盤を理解することは、記憶障害やその他の神経学的状態の治療の開発に貢献する可能性があります。

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