Hukommelse: nevrokjemiske mekanismer for hukommelse

Selv om de molekylære mekanismene for funksjonen til en enkelt nervecelle har blitt studert i mange av deres manifestasjoner og prinsippene for organisering av internevronale forbindelser har blitt formulert, er det fortsatt uklart hvordan de molekylære egenskapene til nevroner sikrer lagring, reproduksjon og analyse av informasjon - hukommelse.

Det faktum at ervervet kunnskap (som moralske prinsipper) ikke arves videre, og at nye generasjoner må lære dem på nytt, lar oss anta at læring er en prosess med å skape nye internevronale forbindelser, og memorering av informasjon sikres av hjernens evne til å reprodusere disse forbindelsene (aktivere dem) når det er nødvendig. Imidlertid er moderne nevrokjemi ennå ikke i stand til å presentere en konsistent teori som beskriver hvordan analysen av faktorer i den ytre verden utføres i den levende hjernen. Vi kan bare skissere problemene som forskere innen ulike felt innen nevrobiologi jobber intensivt med.

Nesten alle dyrearter er i stand til å analysere endringer i det ytre miljøet til en viss grad og reagere tilstrekkelig på dem. Samtidig er organismens gjentatte reaksjon på ytre påvirkning ofte forskjellig fra det første møtet. Denne observasjonen viser at levende systemer har evnen til å lære. De har en hukommelse som bevarer dyrets personlige erfaring, som danner atferdsreaksjoner og kan avvike fra andre individers erfaring.

Biologisk hukommelse er mangfoldig. Det er ikke bare iboende i hjerneceller. Immunsystemets hukommelse lagrer for eksempel informasjon om et fremmed antigen som en gang har kommet inn i kroppen over lengre tid (ofte livet ut). Når immunsystemet møtes igjen, utløser det en reaksjon for å danne antistoffer, slik at infeksjonen raskt og effektivt kan bekjempes. Immunsystemet «vet» imidlertid hvordan det skal reagere på en kjent faktor, og når det møter et ukjent agens, må det utvikle en ny atferdsstrategi. Nervesystemet, i motsetning til immunsystemet, kan lære å lage en atferdsstrategi under nye omstendigheter, basert på «livserfaring», som gjør at det kan utvikle en effektiv respons på et ukjent irritasjonsmoment.

De viktigste spørsmålene som må besvares når man studerer de molekylære mekanismene bak hukommelse er følgende: hvilke metabolske endringer skjer i nevroner når de møter en ekstern stimulus, slik at den mottatte informasjonen kan lagres i en viss (noen ganger lang) tidsperiode; i hvilken form lagres den mottatte informasjonen; hvordan analyseres den?

Under den aktive læringsprosessen som skjer i tidlig alder, observeres endringer i nevronstrukturen, tettheten av synaptiske kontakter øker, og forholdet mellom gliaceller og nerveceller øker. Det er vanskelig å skille mellom hjernemodningsprosessen og strukturelle endringer som er molekylære bærere av hukommelse. Det er imidlertid klart at for full utvikling av intelligens er det nødvendig å løse problemer som presenteres av det ytre miljøet (husk Mowgli-fenomenet eller problemene med tilpasning til livet i naturen hos dyr oppdratt i fangenskap).

I siste kvartal av 1900-tallet ble det gjort forsøk på å studere de morfologiske trekkene ved A. Einsteins hjerne i detalj. Resultatet var imidlertid ganske skuffende – ingen trekk som skilte den fra den gjennomsnittlige hjernen til et moderne menneske ble avdekket. Det eneste unntaket var et lite (ubetydelig) overskudd i forholdet mellom gliaceller og nerveceller. Betyr dette at molekylære hukommelsesprosesser ikke etterlater synlige spor i nervecellene?

På den annen side har det lenge vært fastslått at hemmere av DNA-syntese ikke påvirker hukommelsen, mens hemmere av transkripsjon og translasjon forverrer memoreringsprosesser. Betyr dette at visse proteiner i hjernens nevroner er hukommelsesbærere?

Hjernens organisering er slik at hovedfunksjonene knyttet til oppfatningen av eksterne signaler og reaksjoner på dem (for eksempel med en motorisk reaksjon) er lokalisert i visse deler av hjernebarken. Da bør utviklingen av ervervede reaksjoner (betingede reflekser) representere en "lukking av forbindelser" mellom de tilsvarende sentrene i hjernebarken. Eksperimentell skade på dette senteret bør ødelegge minnet om denne refleksen.

Eksperimentell nevrofysiologi har imidlertid samlet mye bevis for at hukommelsen om tilegnede ferdigheter er fordelt over forskjellige deler av hjernen, og ikke bare er konsentrert i området som er ansvarlig for den aktuelle funksjonen. Eksperimenter med delvis skade på cortex hos rotter trent til å navigere i en labyrint har vist at tiden som kreves for å gjenopprette den skadede ferdigheten er proporsjonal med omfanget av skaden og ikke avhenger av dens lokalisering.

Sannsynligvis inkluderer utviklingen av atferd i labyrinten analyse av et helt sett med faktorer (olfaktoriske, smaksmessige, visuelle), og områdene i hjernen som er ansvarlige for denne analysen kan være lokalisert i forskjellige områder av hjernen. Selv om et visst område i hjernen er ansvarlig for hver komponent av atferdsreaksjonen, utføres den overordnede reaksjonen gjennom deres samspill. Likevel har det blitt oppdaget områder i hjernen hvis funksjon er direkte relatert til hukommelsesprosesser. Disse er hippocampus og amygdala, samt kjernene i thalamus' midtlinje.

Nevrobiologer kaller settet med endringer i sentralnervesystemet knyttet til registrering av informasjon (bilde, type atferd osv.) et engram. Moderne ideer om de molekylære mekanismene for hukommelse indikerer at deltakelsen til individuelle hjernestrukturer i prosessen med å memorere og lagre informasjon ikke består i å lagre spesifikke engrammer, men i å regulere opprettelsen og funksjonen til nevrale nettverk som preger, registrerer og reproduserer informasjon.

Generelt indikerer dataene som er samlet i studiet av atferdsreflekser og hjernens elektriske aktivitet at både atferdsmessige og emosjonelle manifestasjoner av livet ikke er lokalisert i en spesifikk gruppe nevroner i hjernen, men uttrykkes i endringer i samspillet mellom et stort antall nerveceller, noe som gjenspeiler hele hjernens funksjon som et integrert system.

Begrepene korttidshukommelse og langtidshukommelse brukes ofte for å beskrive prosessen med å memorere ny informasjon over tid. I korttidshukommelsen kan informasjon lagres i brøkdeler av et sekund til titalls minutter, mens i langtidshukommelsen kan informasjon noen ganger lagres livet ut. For å transformere den første typen minne til den andre, er den såkalte konsolideringsprosessen nødvendig. Noen ganger blir den utpekt som et eget trinn i mellomhukommelsen. Imidlertid har alle disse begrepene, som sannsynligvis gjenspeiler åpenbare prosesser, ennå ikke blitt fylt med reelle biokjemiske data.

Typer minne og deres modulering (basert på: Ashmarin, 1999)

Typer minne	Hemmere, effekter
Korttidshukommelse	Elektrosjokk, antikolinergika (atropin, skopolamin), galanin, US1 (injeksjon i bestemte deler av hjernen)
Mellomliggende minne (konsolidering)	Energimetabolismehemmere, ouabain, hypoksi, hemmere av RNA og proteinsyntese (anisomycin, cykloheksimid, puromycin, aktinomycin O, RNase), antistoffer mot nevrospesifikke proteiner (vasopressin, protein B-100), 2-amino-5-fosfornovalerinsyre (6-ARU)
Langtidshukommelse (livslang hukommelse)	Hemmere som irreversibelt forstyrrer det er ukjente. Delvis undertrykt av atropin, diisopropylfluorofosfat, skopolamin

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Korttidshukommelse

Korttidshukommelse, som analyserer informasjon som kommer fra ulike sanseorganer og bearbeider den, realiseres ved deltakelse av synaptiske kontakter. Dette virker åpenbart, siden tiden disse prosessene utføres i ikke samsvarer med tiden for syntese av nye makromolekyler. Dette bekreftes av muligheten for å hemme korttidshukommelsen av synaptiske hemmere, og dens ufølsomhet for hemmere av protein- og RNA-syntese.

Konsolideringsprosessen tar lengre tid og passer ikke inn i et strengt definert intervall (som varer fra flere minutter til flere dager). Sannsynligvis påvirkes varigheten av denne perioden av både informasjonskvaliteten og hjernens tilstand. Informasjon som hjernen anser som uviktig, blir ikke konsolidert og forsvinner fra hukommelsen. Det er fortsatt et mysterium hvordan spørsmålet om verdien av informasjon avgjøres, og hva som er de virkelige nevrokjemiske mekanismene i konsolideringsprosessen. Selve varigheten av konsolideringsprosessen lar oss anta at det er en konstant tilstand i hjernen som kontinuerlig implementerer "tankeprosessen". Den mangfoldige naturen til informasjonen som kommer inn i hjernen for analyse og det brede spekteret av hemmere av konsolideringsprosessen, med forskjellige virkningsmekanismer, lar oss anta at på dette stadiet er ulike nevrokjemiske mekanismer involvert i samspillet.

Bruk av forbindelser oppført i tabellen som hemmere av konsolideringsprosessen forårsaker hukommelsestap (amnesi) hos forsøksdyr - manglende evne til å reprodusere den ervervede atferdsferdigheten eller å presentere den mottatte informasjonen for bruk.

Det er interessant at noen hemmere viser sin effekt etter presentasjonen av informasjonen som skal huskes (retrograd amnesi), mens andre - når de brukes i perioden før dette (anterograd amnesi). Eksperimenter med å lære kyllinger å skille korn fra uspiselige, men lignende størrelse objekter er allment kjent. Introduksjon av proteinsyntesehemmeren cykloheksimid i kyllingenes hjerne forstyrret ikke læringsprosessen, men forhindret fullstendig at ferdigheten ble konsolidert. Tvert imot hemmet introduksjonen av Na-pumpehemmeren (Na/K-ATPase) ouabain fullstendig læringsprosessen, uten å påvirke ferdighetene som allerede var dannet. Dette betyr at Na-pumpen er involvert i dannelsen av korttidshukommelse, men ikke deltar i konsolideringsprosesser. Dessuten indikerer resultatene av eksperimenter med cykloheksimid at syntesen av nye proteinmolekyler er nødvendig for konsolideringsprosessene, men ikke er nødvendig for dannelsen av korttidshukommelse.

Derfor innebærer læring under dannelsen av korttidshukommelse aktivering av visse nevroner, og konsolidering innebærer etablering av langsiktige internevronale nettverk, der syntesen av spesielle proteiner er nødvendig for konsolidering av interaksjoner. Det bør ikke forventes at disse proteinene vil være bærere av spesifikk informasjon; dannelsen av dem kan "bare" være en stimulerende faktor for aktivering av internevronale forbindelser. Hvordan konsolidering fører til dannelsen av langtidshukommelse, som ikke kan forstyrres, men kan reproduseres på forespørsel, er fortsatt uklart.

Samtidig er det tydelig at bak etableringen av en stabil ferdighet ligger evnen til en populasjon av nevroner til å danne et nettverk der signaloverføring blir mest sannsynlig, og denne evnen hos hjernen kan bevares i lang tid. Tilstedeværelsen av et slikt internevronalt nettverk hindrer ikke nevroner i å være involvert i lignende andre nettverk. Derfor er det tydelig at hjernens analytiske evner er svært store, om ikke ubegrensede. Det er også tydelig at implementeringen av disse evnene avhenger av læringsintensiteten, spesielt i perioden med hjernemodning i ontogenesen. Med alderen avtar evnen til å lære.

Læringsevne er nært knyttet til evnen til plastisitet - evnen til synaptiske kontakter til å gjennomgå funksjonelle reorganiseringer som oppstår under funksjon, med sikte på å synkronisere nevronal aktivitet og skape internevronale nettverk. Manifestasjonen av plastisitet ledsages av syntesen av spesifikke proteiner som utfører kjente (for eksempel reseptor) eller ukjente funksjoner. En av deltakerne i implementeringen av dette programmet er S-100-proteinet, som tilhører anneksiner og finnes i hjernen i spesielt store mengder (det fikk navnet sitt fra evnen til å forbli løselig ved 100 % metning med ammoniumsulfat ved nøytrale pH-verdier). Innholdet i hjernen er flere størrelsesordener større enn i andre vev. Det akkumuleres hovedsakelig i gliaceller og finnes i nærheten av synaptiske kontakter. Innholdet av S-100-protein i hjernen begynner å øke 1 time etter læring og når et maksimum etter 3-6 timer, og forblir på et høyt nivå i flere dager. Injeksjon av antistoffer mot dette proteinet i ventriklene i rottehjernen forstyrrer dyrenes læringsevne. Alt dette lar oss betrakte S-100-proteinet som en deltaker i etableringen av internevronale nettverk.

Molekylære mekanismer for nervesystemets plastisitet

Nervesystemets plastisitet er definert som nevroners evne til å oppfatte signaler fra det ytre miljøet som endrer genomets rigide determinisme. Plastisitet innebærer evnen til å endre det funksjonelle programmet for nevronal interaksjon som respons på endringer i det ytre miljøet.

Molekylære mekanismer for plastisitet er forskjellige. La oss se på de viktigste ved å bruke det glutamaterge systemet som et eksempel. I den glutamaterge synapsen finnes reseptorer med forskjellige egenskaper samtidig - både ionotrope og metabotrope. Frigjøring av glutamat i den synaptiske kløften under eksitasjon fører til aktivering av kainat- og AMPA-aktiverte ionotrope reseptorer, noe som forårsaker depolarisering av den postsynaptiske membranen. Når transmembranpotensialverdien tilsvarer hvilepotensialverdien, aktiveres ikke NMDA-reseptorer av glutamat fordi ionekanalene deres er blokkert. Av denne grunn har ikke NMDA-reseptorer en sjanse for primær aktivering. Når depolariseringen av den synaptiske membranen begynner, fjernes imidlertid magnesiumioner fra bindingsstedet, noe som øker reseptorens affinitet til glutamat kraftig.

Aktivering av NMDA-reseptorer forårsaker kalsiuminntrengning i den postsynaptiske sonen gjennom ionekanalen som tilhører NMDA-reseptormolekylet. Kalsiuminntrengning observeres også gjennom potensialavhengige Ca-kanaler aktivert av arbeidet til kainat- og AMPA-glutamatreseptorer. Som et resultat av disse prosessene øker kalsiumioninnholdet i perimembranregionene i den postsynaptiske sonen. Dette signalet er for svakt til å endre aktiviteten til en rekke enzymer som er følsomme for kalsiumioner, men er signifikant nok til å aktivere perimembran fosfolipase C, hvis substrat er fosfoinositol, og til å forårsake akkumulering av inositolfosfater og aktivering av inositol-3-fosfatavhengig kalsiumfrigjøring fra endoplasmatisk retikulum.

Aktivering av ionotrope reseptorer forårsaker dermed ikke bare membrandepolarisering i den postsynaptiske sonen, men skaper også betingelser for en betydelig økning i konsentrasjonen av ionisert kalsium. Samtidig aktiverer glutamat metabotrope reseptorer i den synaptiske regionen. Som et resultat blir det mulig å aktivere de tilsvarende G-proteinene som er "bundet" til forskjellige effektorsystemer. Kinaser kan aktiveres som fosforylerer forskjellige mål, inkludert ionotrope reseptorer, noe som modifiserer aktiviteten til kanalstrukturene i disse formasjonene.

Dessuten er glutamatreseptorer også lokalisert på den presynaptiske membranen, som også har en mulighet til å interagere med glutamat. Metabotrope reseptorer i dette området av synapsen er assosiert med aktiveringen av systemet for fjerning av glutamat fra den synaptiske kløften, som fungerer etter prinsippet om glutamatreopptak. Denne prosessen avhenger av aktiviteten til Na-pumpen, siden det er en sekundær aktiv transport.

Aktivering av NMDA-reseptorer som finnes på den presynaptiske membranen forårsaker også en økning i nivået av ionisert kalsium i den presynaptiske regionen av den synaptiske terminalen. Akkumuleringen av kalsiumioner synkroniserer fusjonen av synaptiske vesikler med membranen, noe som akselererer frigjøringen av mediatoren i den synaptiske kløften.

Når en serie eksitatoriske impulser ankommer synapsen og den totale konsentrasjonen av frie kalsiumioner er vedvarende forhøyet, kan aktivering av den Ca-avhengige proteinasen calpain observeres, som bryter ned et av de strukturelle proteinene fodrin, som maskerer glutamatreseptorer og forhindrer deres interaksjon med glutamat. Dermed gir frigjøring av en mediator i den synaptiske kløften under eksitasjon en rekke muligheter, hvis implementering kan føre til forsterkning eller hemming av signalet, eller til dets avvisning: synapsen opererer etter et multivariat prinsipp, og banen som realiseres til enhver tid avhenger av en rekke faktorer.

Blant disse mulighetene er selvinnstilling av synapsen for best mulig overføring av signalet som ble forsterket. Denne prosessen kalles langtidspotensiering (LTP). Den består i at ved langvarig høyfrekvent stimulering forsterkes nervecellens responser på innkommende impulser. Dette fenomenet er et av aspektene ved plastisitet, som er basert på den molekylære hukommelsen til den nevrale cellen. Perioden med langtidspotensiering ledsages av økt fosforylering av visse nevrale proteiner av spesifikke proteinkinaser. Et av resultatene av økningen i nivået av kalsiumioner i cellen er aktivering av Ca-avhengige enzymer (calpain, fosfolipaser, Ca-calmodulin-avhengige proteinkinaser). Noen av disse enzymene er relatert til dannelsen av aktive former for oksygen og nitrogen (NADPH-oksidase, NO-syntase, etc.). Som et resultat kan akkumulering av frie radikaler, som anses som sekundære mediatorer av metabolismeregulering, registreres i det aktiverte nevronet.

Et viktig, men ikke det eneste resultatet av akkumulering av frie radikaler i en nervecelle, er aktiveringen av de såkalte tidligresponsgenene. Denne prosessen er den tidligste og mest forbigående responsen fra cellekjernen på et signal om frie radikaler; aktivering av disse genene skjer innen 5–10 minutter og fortsetter i flere timer. Disse genene inkluderer gruppene c-fos, c-jun, c-junB, zif/268, etc. De koder for flere store familier av spesifikke transkripsjonsregulatorproteiner.

Aktivering av umiddelbare responsgener skjer med deltakelse av kjernefaktoren NF-kB, som må trenge inn i kjernen gjennom kjernemembranen for å implementere sin virkning. Penetrasjonen forhindres av det faktum at denne faktoren, som er en dimer av to proteiner (p50 og p65), er i et kompleks med en proteinhemmer i cytoplasmaet og ikke er i stand til å trenge inn i kjernen. Det hemmende proteinet er et substrat for fosforylering av en spesifikk proteinkinase, hvoretter det dissosierer fra komplekset, noe som åpner veien for NF-kB inn i kjernen. Den aktiverende kofaktoren til proteinkinase er hydrogenperoksid, derfor forårsaker en bølge av frie radikaler, som fanger cellen, en rekke av prosessene beskrevet ovenfor, noe som fører til aktivering av tidlige responsgener. Aktivering av c-fos kan også forårsake syntese av nevrotrofiner og dannelse av nevritter og nye synapser. Langvarig potensiering indusert av høyfrekvent stimulering av hippocampus resulterer i aktivering av zif/268, som koder for et Zn-følsomt DNA-bindende protein. NMDA-reseptorantagonister blokkerer langsiktig potensering og aktivering av zif/268.

En av de første som forsøkte å forstå mekanismen for informasjonsanalyse i hjernen og utvikle en atferdsstrategi i 1949 var S.O. Hebb. Han foreslo at for å utføre disse oppgavene, burde en funksjonell assosiasjon av nevroner - et lokalt internevronalt nettverk - dannes i hjernen. M. Rosenblatt (1961) raffinerte og utdypet disse ideene ved å formulere hypotesen om "Uovervåket korrelasjonsbasert læring". I følge ideene han utviklet, kan nevroner synkroniseres i tilfelle generering av en serie utladninger på grunn av assosiasjonen av visse (ofte morfologisk fjerne fra hverandre) celler gjennom selvjustering.

Moderne nevrokjemi bekrefter muligheten for slik selvinnstilling av nevroner til en felles frekvens, og forklarer den funksjonelle betydningen av serier av eksitatoriske "utladninger" for etableringen av internevronale kretser. Ved å bruke en glutamatanalog med fluorescerende merking og bevæpnet med moderne teknologi, var det mulig å vise at selv når man stimulerer én synapse, kan eksitasjon spre seg til ganske fjerne synaptiske strukturer på grunn av dannelsen av den såkalte glutamatbølgen. Betingelsen for dannelsen av en slik bølge er repeterbarheten av signaler i en bestemt frekvensmodus. Hemming av glutamattransportøren øker nevroners involvering i synkroniseringsprosessen.

I tillegg til det glutamaterge systemet, som er direkte relatert til lærings- (memorerings-) prosesser, deltar også andre hjernesystemer i hukommelsesdannelsen. Det er kjent at evnen til å lære viser en positiv korrelasjon med aktiviteten til kolinacetyltransferase og en negativ korrelasjon med enzymet som hydrolyserer denne mediatoren - acetylkolinesterase. Kolinacetyltransferasehemmere forstyrrer læringsprosessen, og kolinesterasehemmere fremmer utviklingen av defensive reflekser.

Biogene aminer, noradrenalin og serotonin, deltar også i dannelsen av hukommelse. Når betingede reflekser utvikles med negativ (elektrisk smerte) forsterkning, aktiveres det noradrenerge systemet, og med positiv (mat) forsterkning reduseres hastigheten på noradrenalinmetabolismen. Serotonin, derimot, letter utviklingen av ferdigheter under forhold med positiv forsterkning og påvirker negativt dannelsen av en defensiv reaksjon. I prosessen med hukommelseskonsolidering er dermed de serotonerge og noradrenalinsystemene en slags antagonister, og lidelser forårsaket av overdreven akkumulering av serotonin kan tilsynelatende kompenseres ved aktivering av det noradrenerge systemet.

Dopamins deltakelse i reguleringen av hukommelsesprosesser har en multifaktoriell natur. På den ene siden har det blitt funnet at det kan stimulere utviklingen av betingede reflekser med negativ forsterkning. På den andre siden reduserer det fosforyleringen av nevrale proteiner (for eksempel protein B-50) og induserer utveksling av fosfoinositider. Det kan antas at det dopaminerge systemet er involvert i hukommelseskonsolidering.

Nevropeptider som frigjøres i synapsen under eksitasjon er også involvert i hukommelsesdannelsesprosesser. Vasoaktivt intestinalt peptid øker affiniteten til kolinerge reseptorer til mediatoren flere tusen ganger, noe som letter funksjonen til det kolinerge systemet. Hormonet vasopressin, som frigjøres fra den bakre hypofysen, syntetisert i de supraoptiske kjernene i hypothalamus, overføres via aksonal strøm til den bakre hypofysen, hvor det lagres i synaptiske vesikler, og derfra frigjøres til blodet. Dette hormonet, så vel som det hypofyse-adrenokortikotrope hormonet (ACTH), fungerer konstant i hjernen som regulatorer av hukommelsesprosesser. Det bør understrekes at denne effekten er forskjellig fra deres hormonelle aktivitet - fragmenter av disse forbindelsene, uten denne aktiviteten, har samme effekt på læringsprosessen som hele molekyler.

Ikke-peptidbaserte hukommelsesstimulerende midler er så godt som ukjente. Unntakene er orotat og piracetam, som er mye brukt i klinisk praksis. Sistnevnte er en kjemisk analog av gamma-aminosmørsyre og tilhører gruppen av såkalte nootropiske legemidler, hvor en av effektene er økt cerebral blodstrøm.

Studien av orotats rolle i mekanismene for hukommelseskonsolidering er knyttet til en intrige som begeistret nevrokjemikernes sinn i andre halvdel av 1900-tallet. Historien begynte med J. McConnells eksperimenter på å utvikle en betinget refleks for lys hos primitive flatormer, planarier. Etter å ha skapt en stabil refleks, delte han planariene på tvers i to deler og testet evnen til å lære den samme refleksen hos dyr regenerert fra begge halvdelene. Overraskelsen var at ikke bare individene som ble regenerert fra hodedelen hadde økt læringsevne, men også de som ble regenerert fra halen lærte mye raskere enn kontrollindividene. Det tok tre ganger kortere tid å lære begge enn for individer regenerert fra kontrolldyrene. McConnell konkluderte med at den ervervede reaksjonen er kodet av et stoff som akkumuleres i både hode- og haledelen av planariene.

Reproduksjon av McConnells resultater på andre objekter møtte på en rekke vanskeligheter, noe som førte til at forskeren ble erklært en sjarlatan, og artiklene hans ble ikke lenger akseptert for publisering i alle vitenskapelige tidsskrifter. Den sinte forfatteren grunnla sitt eget tidsskrift, hvor han ikke bare publiserte resultatene av påfølgende eksperimenter, men også karikaturer av anmelderne sine og lange beskrivelser av eksperimentene han utførte som svar på kritiske kommentarer. Takket være McConnells tillit til sin egen rettferdighet har moderne vitenskap muligheten til å vende tilbake til analysen av disse originale vitenskapelige dataene.

Det er verdt å merke seg at vevet til «trente» planarianere inneholder et økt innhold av orotisk syre, som er en metabolitt som er nødvendig for RNA-syntese. Resultatene oppnådd av McConnell kan tolkes som følger: Forhold for raskere læring skapes av et økt innhold av orotat hos «trente» planarianere. Når vi studerer læringsevnen til regenererte planarianere, møter vi ikke overføring av hukommelse, men overføring av ferdigheten til dens dannelse.

På den annen side viste det seg at når planær regenerering skjer i nærvær av RNase, viser bare individer hentet fra hodefragmentet økt læringsevne. Uavhengige eksperimenter utført på slutten av 1900-tallet av G. Ungar gjorde det mulig å isolere et 15-leddet peptid kalt scotophobin (en induser av frykt for mørke) fra hjernen til dyr med en refleks for å unngå mørke. Tilsynelatende er både RNA og noen spesifikke proteiner i stand til å skape forhold for lansering av funksjonelle forbindelser (internevronale nettverk) som ligner på de som ble aktivert hos det opprinnelige individet.

I 2005 var det 80 år siden McConnell ble født, hvis eksperimenter la grunnlaget for studiet av molekylære minnebærere. Ved begynnelsen av det 20. og 21. århundre dukket det opp nye metoder innen genomikk og proteomikk, hvis bruk gjorde det mulig å identifisere involveringen av lavmolekylære fragmenter av transfer-RNA i konsolideringsprosesser.

Nye fakta gjør det mulig å revurdere konseptet om DNA-mangel på langtidshukommelsesmekanismer. Oppdagelsen av RNA-avhengig DNA-polymerase i hjernevev og tilstedeværelsen av en positiv korrelasjon mellom dens aktivitet og læringsevne indikerer muligheten for DNA-deltakelse i hukommelsesdannelsesprosesser. Det ble funnet at utviklingen av matbetingede reflekser kraftig aktiverer visse områder (gener som er ansvarlige for syntesen av spesifikke proteiner) av DNA i neocortex. Det bemerkes at DNA-aktivering hovedsakelig påvirker områder som sjelden gjentas i genomet, og observeres ikke bare i kjernen, men også i mitokondrielt DNA, og i sistnevnte i større grad. Faktorer som undertrykker hukommelsen undertrykker samtidig disse syntetiske prosessene.

Noen minnestimulerende midler (basert på: Ashmarin, Stukalov, 1996)

Handlingens spesifisitet	Stimulanter
	Tilkoblingsklasser	Eksempler på stoffer
Relativt spesifikke agenter	Regulerende peptider	Vasopressin og dets analoger, dipeptid pEOA, ACTH og dets analoger
	Ikke- peptidforbindelser	Piracetam, gangliosider
	Regulatorer av RNA-metabolisme	Orotat, RNA med lav molekylvekt
Bredspektrede midler	Nevrostimulatorer	Fenylalkylaminer (fenamin), fenylalkyloidnoniminer (sydnocarb)
	Antidepressiva	2-(4-metyl-1-piperazinyl)-10-metyl-3,4-diazafenoksazin-dihydroklorid (azafen)
	Kolinerge systemmodulatorer	Kolinomimetika, acetylkolinesterasehemmere

Tabellen viser eksempler på forbindelser som stimulerer hukommelsen.

Det er mulig at studiet av DNAs involvering i hukommelsesdannelsesprosesser vil gi et velbegrunnet svar på spørsmålet om hvorvidt det finnes betingelser der dannede ferdigheter eller inntrykk kan arves. Det er mulig at genetisk hukommelse om eldgamle hendelser som forfedre har opplevd, ligger til grunn for noen hittil uforklarlige mentale fenomener.

Ifølge en vittig, men uprøvd, oppfatning, gjenspeiler drømmefluktene som følger med den endelige dannelsen av den modne hjernen, opplevd av hver og en av oss i vår ungdom, følelsen av flukt som våre fjerne forfedre opplevde da de overnattet i trær. Det er ikke uten grunn at drømmeflukter aldri ender med fall - tross alt fødte ikke de fjerne forfedrene som ikke hadde tid til å gripe tak i grenene da de falt, selv om de opplevde denne følelsen før døden...