При активной деятельности нейрона его генетический аппарат может косвенно влиять и на скорость синтеза РНК.
Схема. Пути синтеза матричной и рибосомальной РНК
Действительно, функциональную лабильность РНК, т. е. увеличение ее синтеза при электрическом, сенсорном или химическом раздражении нейронов и уменьшение ее содержания при длительном снижении их функциональной активности, можно считать доказанной. Естественно предположить, что изменения синтеза РНК возможны в процессах обучения и хранения информации. Первые убедительные доказательства в пользу такого предположения получены при использовании различных ингибиторов синтеза РНК и белков, а именно ацетоксициклогексимида, циклогексимида, 8-азагуанидина, пуромицина, актиномицина D, хлорамфеникола и др.
В частности, J. F. Flood с соавт. (1975), используя анизомицин, ингибитор зависимого от РНК синтеза белка, исследовали динамику сохранения навыка однократного пассивного избегания у мышей в зависимости от длительности и степени угнетения синтеза белка. Амнезия у подопытных животных была максимальной, когда синтез белка тормозился в течение 6—8 ч. Однако она уменьшалась пропорционально увеличению интервала между инъекциями анизомицина (20—90 мин), во время которого синтез белка частично восстанавливался.
Длительность хранения навыка также зависела от времени синтеза. На этом основании авторы считают, что для формирования навыка важно количество синтезируемого белка в единицу времени в процессе обучения, а не общее количество его за весь период обучения, ибо синтез белка может продолжаться еще в течение нескольких часов с момента окончания обучения.
Необходимо отметить, что блокаторы синтеза РНК не нарушают процесса обучения, а избирательно влияют на долговременную память [Le Vere Т. Е. et al., 1978].
Так, актиномицин D, связывающий гуанозиновые остатки в ДНК и тем самым блокирующий активность ДНК-зависимой РНК-полимеразы, а алкалоид камптотецин через блокаду синтеза высокомолекулярной и рибосомальной РНК нарушали сохранение в долговременной памяти выработанных условных реакций у мышей, крыс и золотых рыбок, независимо от их характера. Сходное действие актиномицин D и рибонуклеаза оказывали и при их непосредственном введении в гиппокамп подопытных животных.
Интересно, что блокаторы синтеза РНК влияют не только на условные, но и на врожденные реакции. Так, актиномицин D практически полностью блокирует у цыплят поведение типа импринтинга (запечатлевание), в частности фиксацию движущейся механической модели взрослой матери. Альфааманитин, блокатор РНК-полимеразы рфермента, катализирующего синтез м-РНК, также вызывал амнезию. Решающими в механизме действия этих соединений, по-видимому, являются катализ синтеза м-РНК и блокада синтеза РНК посредника и рибосомальной РНК одновременно, например, 5-бромтуберцидином, аналогом аденина, ибо блокада синтеза только рибосомальной РНК 5-фторуридином не вызывает амнезии.
«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев