A Kaliforniai Egyetem kutatóinak nemrég publikált tanulmánya érdekes összefüggést mutat a talajban élő, átlátszó Caenorhabditis elegans (C. elegans) fonalférgek hosszú távú memóriája és alvásuk között. Persze nem öncélúan vizsgálták a tudósok ezeket a parányi férgeket, hanem azért, hogy jobban megértésék azokat a folyamatokat, amelyek sejt- és molekuláris szinten mennek végbe az alvás során.

Korábbi kísérletek az emberen kívül már számos fajon (pl. gyümölcslegyeken, méheken, rágcsálókon) kimutatták az alváshiány negatív hatását a hosszú távú emlékezetre, az amerikai kutatókat viszont azt érdekelte, hogy vajon ugyancsak így van-e ez egy annyira egyszerű szervezetben is, amilyen az 1 mm-es, átlátszó fonalféreg, amely az egyik legegyszerűbb idegrendszerrel él (mindössze 302 neuronja van szemben az ember 86 milliárd neuronjával).

Nagy kihívással szembesültek a kutatók, ugyanis nem egyszerű kideríteni, hogy mikor alszanak ezek az állatok, hiszen nincsenek megfigyelhető végtagjaik, alvási szakaszaik. A kutatók videóalapú képalkotó eszközökkel figyeltek meg több száz férget, keresve az alvás árulkodó jellemzőit. Végül azt találták, hogy szunyókálás közben a kis férgek kiegyenesednek, és csak egy kis görbület látható ott, ahol a fejük van.

Wikimedia/ZEISS Microscopy

Miután a szakemberek az alvás és a memória kapcsolatát keresték, először megtanították a férgeket arra, hogy hagyják figyelmen kívül a butatonvegyület számukra egyébként vonzó édes illatát. Ehhez a kutatócsoport az étel eltávolításával kapcsolata össze az illatot.

A férgek – olvasható a Nature-ben – az AWC nevű neuron segítségével érzékelik a butanon szagát, amely az AIY nevű neuronpárhoz kapcsolódik. A tudósok képalkotó eszköz segítségével zöld fluoreszcenciát váltottak ki a szinapszisokban, és kimutatták, hogy a férgek szag elkerülésére való képzése csökkentette az AWC–AIY szinapszisok számát az idegrendszerükben.

A férgek szívesen pihentek az edzés után. Annak tesztelésére, hogy szükséges-e az edzés utáni alvás a szagmemória fenntartásához, a kutatók megzavarták a férgek alvását, 15 percenként finoman megrázták őket. A szagtréning után zavartalan alvást élvező férgek 16 óra elteltével sem reagáltak a butanon szagára. Viszont azok, amelyeket 1-2 óra után felébresztettek, intenzívebb szinaptikus kapcsolatokat mutattak, és „elfelejtettek” távol maradni a butanontól.

Mindebből azt a következtetést vonták le, hogy az emlék megszilárdulása a férgeknél is alvást igényel. Van egy kritikus, 1-2 órás alvási ablak, és csak ezután szilárdulnak meg az emlékek. A következő lépésben azoknak a biokémiai mechanizmusokat tanulmányoznák, amelyekkel összefüggésben az alvási viselkedés ilyen változásokat indukál a szinapszisok számában és erősségében, azaz tulajdonképpen az emlékezetben.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.