Arc-genet er nøkkelen til hjernens fleksibilitet

Læring og hukommelse antas å avhenge av synaptisk plastisitet, som er langvarige endringer i koblinger (synapser) mellom nerveceller i hjernen. Arc har en unik evne til både å kunne forsterke og svekke hjernens koblinger og har derfor blitt ansett som et nøkkel-gen i synaptisk plastisitet og i dannelsen av langtidshukommelse.

I dette arbeidet har Myrum utført en analyse av Arcs molekylære egenskaper. Genetiske variasjoner i Arc-genet kan forklare funksjonsavvik i hjernen og psykiatriske tilstander. Genetisk variasjon i Arc assosieres med normal kognisjonsvariasjon samt avvik ved schizofreni og bipolar lidelse, men ikke ADHD.

Arc er også viktig når vi sover. For å forstå hvordan Arc fungerer er det viktig å finne ut hvilke molekylære signalveier som er nødvendig for Arc-funksjon i respons til nevrotransmittere. Myrum påviste at mønstre som etterligner REM-søvn (drømmesøvn) aktiverer Arc maksimalt.

Ved å forstå hvordan Arc-proteinet er satt sammen kan man lettere forklare hvordan Arc evner å fungere som en molekylær på/av-knapp i hjernen. Myrum og hans kollegaer har utført den første karakteriseringen av Arc-proteinets struktur og stabilitet. Videre, ved å finne hvilke andre proteiner som binder seg til Arc, kan man forstå enda mer om hvordan Arc og dets hjelpere svekker og forsterker synapser.

Resultatene i Myrums avhandling representerer et sterkt positivt fremsteg innen de molekylære prosessene som ligger bak vår evne til å lære og å huske. Myrum håper denne kunnskapen kan bidra til behandling for psykiatriske lidelser og hukommelsessvikt.

Personalia:
Craig Myrum, født 1985, er fra Cherry, Minnesota, USA og er utdannet biolog fra Luther College i Decorah, Iowa, USA. Han fikk sin mastergrad i medisinsk cellebiologi ved Nevrovitenskapelig forkningsgruppe ved Institutt for biomedisin, Det Medisinsk-odontologiske fakultet, UiB, og ph.d.-arbeidet er utført i samme gruppe, med stipend fra Helse-Vest. Prof. Clive R Bramham har vært kandidatens veileder og Jonathan Soulé har vært biveileder.