VU Magazine 1996 - pagina 451

dat eiwit codeert, tot expressie komt. Doorgaans hangt de expressie van een gen weer af van activator- en repressoreiwitten die de transcriptie van de informatie van het gen op gang brengen of remmen. Het controlemechanisme zou dan als volgt kunnen werken. Gedurende de trainingsfase nemen de concentraties van zowel activatoren als repressoren toe. In de rustfase neemt de concentratie van repressor-eiwitten sneller af dan die van de activatoreiwitten. De relatieve toename van activator-eiwitten zorgt dan voor de aanmaak van de eiwitten die direct bij de vorming van het lange-termijngeheugen betrokken zijn. We weten al langer dat cyclisch amp, of camp een rol speelt bij leerprocessen. Die stof speelt een hoofdrol in een biochemische keten die de signaaloverdracht van de celwand naar de celkern verzorgt. Nu blijkt dat genetisch gemuteerde vliegen die geen korte-termijngeheugen ontwikkelen, enzymen missen die een rol spelen bij of de synthese öf de afbraak van camp. Verderop in de camp-signaaloverdrachtsroute zit een molecuul dat bekend staat als cieb ('camp-responsive element-binding protein'). Dit molecuul bepaalt of een cel nieuwe eiwitten zal maken als reactie op een camp-signaal. En dat is een belangrijke aanwijzing. Als stappen vóórin de signaaloverdracht van camp verantwoordelijk zijn voor de eerste fasen van de geheugenvorming, dan zouden moleculen die verderop in diezelfde keten optreden betrokken kunnen zijn bij de eiwitsynthese waarop het lange-termijngeheugen berust. Als dat zo is dan is creb een voor de hand liggende kandidaat.

Hoofdschakelaar

feny Yin identificeerde een gen dat bij vliegen voor creb codeert en dat als dcrehZ bekend staat. Het is een ingewikkeld gen dat voor verschillende vormen van het creb-eiwit codeert, waaronder een repressorvorm die creb-activiteit stopzet, en een activatorvorm die die activiteit weer aanzet. Yin liet zien dat de activiteiten van de verschillende vormen heel specifiek zijn. Vliegen waarin de productie van de

repressorvorm kunstmatig verhoogd was, vertoonden geen tekenen van langetermijngeheugen, hoewel korte-termijngeheugen, middellange-termijngeheugen en verdovingsresistent geheugen normaal tot stand kwamen. Een nog indrukwekkender resultaat was, dat vliegen met een hogere creb-activatorproduktie dan normaal, voor de vorming van een langetermijngeheugen aan één trainingssessie genoeg hadden, terwijl gewone vliegen er daar wel tien voor nodig hebben. In het algemeen gesproken zouden die ontdekkingen ook voor hogere organismen moeten opgaan. Bij muizen is men inderdaad tot vergelijkbare resultaten gekomen. Creb is kennelijk de hoofdschakelaar van het geheugen bij vliegen, bij muizen, en dus wellicht ook bij mensen. Zoals de grappenmakers van Cold Spring Harbor zeggen: "Vliegen zijn vliegen, en muizen zijn mensen". Er zijn veelbelovende aanwijzingen dat defecten in de creb-regulering verantwoordelijk zijn voor sommige mentale afwijkingen bij mensen. Onderzoek naar de werking van creb bij mensen is nog maar net begonnen. Inzicht in de werking van de eiwitten waarvoor geheugen-genen coderen zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van geneesmiddelen voor patiënten die leiden aan geheugenproblemen. En omdat het geheugen een integraal deel vormt van onze identiteit biedt dat ook hoop voor mensen met andere psychische aandoeningen. Fotografisch geheugen

Maar enige terughoudendheid is op zijn plaats. Genen werken niet in isolement. Hun effecten worden mede bepaald door heel veel andere genen en door tal van omgevingsfactoren. Het aantal factoren dat een rol speelt bij aspecten van het leven als gedrag, identiteit en denken is dus astronomisch groot. Dat principe geldt in het bijzonder bij de totstandkoming van het geheugen. De ontdekking van een hoofdschakelaar voor het lange-termijngeheugen leert ons nog niets over de vraag welke herinneringen bewaard zullen worden, of welke vorm ze in het geheugen zullen krijgen. Geheugenvorming wordt zonder enige twijfel beïnvloed door de herinneringen

die er al zijn. Het is goed mogelijk dat de wetenschap de complexiteit van de interacties tussen vroegere, huidige en toekomstige gebeurtenissen in de geest nooit geheel zal doorgronden. Het meest directe gevaar van geheugenpillen, als die ooit beschikbaar komen, is dat de meeste effecten daarvan onvoorspelbaar zullen zijn. Maar de grootste zorg rond zo'n technologie zou wel eens betrekking kunnen hebben op iets dat juist wel voorspelbaar is. Voor de puberteit hebben veel kinderen een fotografisch geheugen, maar daarna verdwijnt het meestal. Een fotografisch geheugen zou een zich ontwikkelende geest kunnen helpen om vroeg in het leven nieuwe gegevens op te slaan. Maar als kinderen de volwassenheid naderen maakt het plaats voor het zeven, sorteren, evalueren, en negeren dat noodzakelijk is voor het leven in een steeds veranderende wereld. Wie die processen blijvend omzeilt met geheugenversterkende middelen zou wel eens in onvoorstelbare, Sjeresjevskiachtige, problemen kunnen raken. Tegelijkertijd zijn weinig dingen in het dagelijks leven zo frustrerend als de ervaring dat je iets vergeten bent. Wie zou het niet heerlijk vinden om gespaard te blijven voor de gêne als blijkt dat je iemands naam vergeten bent, als je opeens niet meer weet waar je bent in een toespraak, als je de rest van een liedje opeens niet meer kent? Zou het niet heerlijk zijn als ouderdom niet langer gepaard ging met de vernedering en het persoonlijkheidsverlies dat voortkomt uit grote vergeetachtigheid? Dat is een deel van het toekomstvisioen waarmee wij ons werk doen.

John B. Connolly w e r k t als gastonderzoeker aan het Cold Spring Harbor Laboratorium op Long Island in New York; hij is verbonden aan de Vakgroep Genetica van de Universiteit van Cambridge in Engeland. T i m Tully is wetenschappelijk hoofdmedewerker aan het Cold Spring H a r b o r Laboratorium. © The Sciences, tweemaandelijks tijdschrift van The New York Academy of Sciences, mei/juni I 996. Vertaling & bewerking: Bart Voorzanger

WCS OKTOBER

1996

39

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen