iScienceలో ప్రచురించబడిన ఒక కొత్త అధ్యయనంలో, ఒకినావా ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ (OIST) పరిశోధకులు మరియు వారి సహకారులు స్ట్రోక్ వంటి పరిస్థితులలో గమనించిన జ్ఞాపకశక్తి నష్టాన్ని వివరించే కీలకమైన యంత్రాంగాన్ని కనుగొన్నారు.
అనోక్సియా-ప్రేరిత దీర్ఘకాలిక పొటెన్షియేషన్ (aLTP) అని పిలువబడే తాత్కాలిక ఆక్సిజన్ లేమికి మెదడు యొక్క ప్రతిస్పందనపై అధ్యయనం వెలుగునిస్తుంది.
మెదడు ఆక్సిజన్ కొరతను అనుభవించినప్పుడు, న్యూరాన్లు అధిక మొత్తంలో న్యూరోట్రాన్స్మిటర్ గ్లుటామేట్‌ను విడుదల చేస్తాయి. ఈ పెరిగిన గ్లూటామేట్ న్యూరాన్లు మరియు మెదడు రక్త నాళాలు రెండింటిలోనూ నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ (NO) ఉత్పత్తిని ప్రేరేపిస్తుంది.
విశేషమేమిటంటే, ఈ NO న్యూరాన్ల నుండి మరింత గ్లూటామేట్ విడుదలను పెంచుతుందని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు, ఇది స్వీయ-నిరంతర గ్లూటామేట్-NO-గ్లుటామేట్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
“ఆక్సిజన్ క్షీణత మెదడును ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో మరియు ఈ మార్పులు ఎలా జరుగుతాయో తెలుసుకోవాలనుకుంటున్నాము” అని అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయిత డాక్టర్ హాన్-యింగ్ వాంగ్ చెప్పారు. “ఆక్సిజన్ కొరత ఉన్నప్పుడు మెదడులో గ్లూటామేట్‌ను విడుదల చేయడంలో నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ పాల్గొంటుందని తెలిసింది, కానీ యంత్రాంగం అస్పష్టంగా ఉంది.”
హైజాకింగ్ మెమరీ ప్రక్రియలు
ALTPకి మద్దతిచ్చే సెల్యులార్ ప్రక్రియలు జ్ఞాపకశక్తిని బలోపేతం చేయడం మరియు నేర్చుకోవడంలో పాల్గొనే వారిచే భాగస్వామ్యం చేయబడతాయి, వీటిని దీర్ఘకాలిక పొటెన్షియేషన్ (LTP) అంటారు. aLTP ఉన్నప్పుడు, ఇది LTPకి అవసరమైన పరమాణు కార్యకలాపాలను హైజాక్ చేస్తుంది, ఇది మెమరీ ఏర్పాటును అడ్డుకుంటుంది.
“alTP యొక్క దీర్ఘకాలిక నిర్వహణకు నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ యొక్క నిరంతర సంశ్లేషణ అవసరం. NO సంశ్లేషణ అనేది NO-గ్లుటామేట్ లూప్ ద్వారా మద్దతునిస్తుంది, కానీ NO-సంశ్లేషణ కోసం పరమాణు దశలను నిరోధించడం లేదా గ్లూటామేట్ విడుదలను ప్రేరేపించేవి చివరికి లూప్‌కు అంతరాయం కలిగించి aLTPని ఆపుతాయి. ,” OISTలో మాజీ సెల్యులార్ మరియు మాలిక్యులర్ సినాప్టిక్ ఫంక్షన్ యూనిట్ నాయకుడు ప్రొఫెసర్ టోమోయుకి తకాహషి వివరించారు.
స్ట్రోక్ సమయంలో, మెదడు ఆక్సిజన్ కోల్పోయినప్పుడు, స్మృతి – ఇటీవలి జ్ఞాపకాలను కోల్పోవడం – లక్షణాలలో ఒకటి. ALTP యొక్క నిరంతర ఉనికి మెదడు యొక్క జ్ఞాపకశక్తిని బలోపేతం చేసే ప్రక్రియలకు ఆటంకం కలిగిస్తుందని పరిశోధకులు సూచిస్తున్నారు, స్ట్రోక్‌ను అనుభవించిన తర్వాత కొంతమంది రోగులలో గమనించిన జ్ఞాపకశక్తి నష్టాన్ని వివరించవచ్చు.
“ఆ న్యూరాన్‌లకు ఆక్సిజన్ లేనప్పుడు వాటిలో ఏమి తప్పు జరుగుతుందో మనం పని చేయగలిగితే, అది స్ట్రోక్ రోగులకు ఎలా చికిత్స చేయాలనే దిశలో సూచించవచ్చు” అని OIST యొక్క సెన్సరీ మరియు బిహేవియరల్ న్యూరోసైన్స్ యూనిట్‌లోని శాస్త్రవేత్త డాక్టర్ ప్యాట్రిక్ స్టోనీ అన్నారు.
మెదడు తాత్కాలికంగా ఆక్సిజన్‌ను కోల్పోయినప్పుడు గ్లూటామేట్ మరియు NO మధ్య సానుకూల స్పందన లూప్ ఏర్పడటం ఒక ముఖ్యమైన అన్వేషణ అని ప్రొఫెసర్ తకాహషి నొక్కిచెప్పారు. ఇది aLTP యొక్క దీర్ఘకాలిక స్వభావాన్ని వివరిస్తుంది మరియు ఆక్సిజన్ లేకపోవడం వల్ల జ్ఞాపకశక్తి కోల్పోవడానికి ఒక పరిష్కారాన్ని అందించవచ్చు.
ఈ పరిశోధన ఆక్సిజన్ లేమికి మెదడు యొక్క ప్రతిస్పందనపై వెలుగునివ్వడమే కాకుండా స్ట్రోక్ వంటి పరిస్థితులతో సంబంధం ఉన్న జ్ఞాపకశక్తి నష్టాన్ని పరిష్కరించడానికి సంభావ్య చికిత్సా జోక్యాల కోసం కొత్త మార్గాలను కూడా తెరుస్తుంది.