Mint minden más pszichikai folyamat, az emlékezés is az idegsejtekből, valamint gliasejtekből (nyúlványos „támasztósejtekből”) felépülő agyvelő működésével kapcsolatos. Az ember és a magasabbrendű állatok memóriájának élettani alapját az agykéregben végbemenő serkentési és gátlási idegfolyamatok képezik. E folyamatok révén az érzékszervek által felfogott ingerek idegingerületek, idegimpulzusok formájában és azok közvetítésével eljutnak az agykérget alkotó idegsejtekig. Ezek az idegingerületek „nyomot” hagynak az idegsejtekben. és emlékezet formájában bevésődnek az agykéregbe.
Az utóbbi évtizedben rendkívüli módon megnőtt az érdeklődés a memória biológiai mechanizmusa iránt. Ezt az érdeklődést természetesen fokozta az is, hogy napjainkban modern, a réginél sokkal tökéletesebb elméleti és technikai apparátus áll a kutatók rendelkezésére, amellyel az idegsejtek működés közben végbemenő biokémiai, biofizikai módosulásait sikerrel lehet tanulmányozni.
Közismert, hogy fiatal korában az ember sokkal könnyebben, gyorsabban tanul, mint idős korában. (A fiatal állatok is tanulékonyabbak, mint a korosabbak.) Azt sem kell bővebben magyaráznunk, hogy a memorizálás, tanulás idején a szervezet fehérje-anyagcseréje nagymértékben felfokozódik; többek között ezért van szüksége magas fehérjetartalmú táplálékra a tanuló fiatalnak.
Miután fény derült a szervezetben lezajlott fehérjeszintézis sok részletkérdésére és ismeretessé vált a nukleinsavak döntő szerepe ebben a folyamatban, a biológusok természetszerűen felvetették az idegsejtek memorizáló tevékenysége és a bennük végbemenő fehérje-anyagcsere folyamatok közötti kapcsolat problémáját.
Minthogy a fehérjeszintézis folyamatában a ribonukleinsav (RNS) három különböző formája végzi – hogy úgy mondjuk – a dolgok nehezét, a fehérjemolekulák „összeszerelését” a dezoxiribonukleinsavtól (DNS) kapott információk, „tervrajzok” alapján, érthető, hogy a kutatók figyelmüket az idegsejtek RNS-tartalmára irányították. A vizsgálatok kiterjedtek az RNS mennyiségi változására a kor előrehaladtával, az RNS-nek és a DNS-nek a memorizálásban, az emlékezet kialakításában betöltött feltételezhető szerepére.
Olyan mikroanalitikus módszereket sikerült kidolgozni, amelyek segítségével molekuláris szinten is meg lehetett közelíteni a memória kialakulásának mechanizmusát. Az ilyen irányú kutatások között ki kell emelnünk Hyden nagy visszhangot kiváltott megállapításait az ideg- és gliasejtekben a memorizálás és más idegtevékenységek idején végbemenő fehérjeszintézis ritmusváltozásairól.
A vizsgálatokból kiderült, hogy az idegsejtek RNS-tartalma lényegesen növekedik 3 éves gyermekkortól kezdve egészen 40 éves korig. A 40-55 éves egyéneknél az idegsejtek RNS-tartalma nagyjából ugyanazon a szinten marad, viszont 55-60 éves kortól kezdődően rohamosan csökken.
Ha abból indulunk ki, hogy az élet folyamán az idegsejtek száma nem nő (az idegsejtek csak igen kivételes esetekben osztódnak – más szóval annyi idegsejttel halunk meg, ahánnyal születtünk), akkor teljesen logikusnak tekinthető a feltételezés, hogy az RNS-molekulák összmennyiségének változása az élet folyamán híven tükrözi minden egyes idegsejt RNS-tartalmának a változását. Fiatal korban az idegsejtek az őket érő ingerületekre, stimulusokra nagy mennyiségű RNS (és következésképpen nagy tömegű fehérje) termelésével válaszolnak. A kor előrehaladtával egyes idegsejtek eme reakcióképessége megszűnik, működésük leáll: hanyatló átalakuláson esnek át. Ezzel magyarázható, hogy 30 éves kortól 80 éves korig az agyvelő térfogata mintegy 10 százalékkal csökken.
Nagyszámú kísérleti vizsgálat eredményeiből teljes bizonyossággal kiderült, hogy az agyvelő memorizáló tevékenysége idején az idegsejtek és a gliasejtek RNS-tartalma lényegesen növekedik. Ebből a tényből kiindulva a fentebb említett Hyden és mások valószínűnek tartják, hogy az anyag, amely az idegsejtekben az információkat, az emlékképeket tárolja: maga az RNS. Technikai hasonlattal élve: az RNS az idegsejtek magnetofonszalagja, amelyre az élet folyamán felhalmozódó információk rendre rögződnek.
Hyden elképzelése szerint az emlékezet kialakulása (az RNS-molekulákban bevésődött információk révén) három szakaszban valósul meg.
Az első szakaszban az idegsejthez érkezett ingerület olyan biokémiai és biofizikai módosulást idéz elő, amely megváltoztatja az RNS eredeti purin és pirimidin bázis-sorrendjét. Bármennyire lényegtelennek tűnjön is, ez a változás elegendő ahhoz, hogy új RNS-molekulák képződjenek, amelyek a régiektől különböző fehérjemolekulák szintézisét idézzék elő – s éppen ez a szintézis képezné a folyamat második szakaszát. Ez az új fehérje lenne az a biológiai szubsztrátum, amelyhez az emlékezet közvetlenül kötődik.
Az emlékezet kialakulásának harmadik szakaszában az idegimpulzus kiváltotta új fehérje egyező természetű ingerületek ismételt befutása esetén más fehérjékkel kapcsolódik. Az ily módon képződött fehérjekomplexum a továbbiakban vegyi közvetítő anyagként szerepel az ingerület átvitelében egyik idegsejt nyúlványáról a másikra.Az egyik idegsejtről a másikra áttevődő ingerületek kellő számú megismétlődése – vagyis a fehérjekomplexum kellő számú átadása – vezet azután az emlékezet kialakulásához, egy bizonyos esemény rekonstruálásához az agyvelőben. Például: egy vers olvasásakor vagy hallásakor a verssorok szavai olyan fehérjeösszetétel-módosulást idéznek elő előbb néhány, majd ismételt érzékelés esetén egy egész sor idegsejtben, amely – miután rögzítődik – lehetővé teszi a bevését az emlékezetbe.
A Hyden által a hatvanas évek elején megfogalmazott memóriakialakulási elméletet a későbbiek folyamán olyan értelemben módosították és fejlesztették tovább, hogy nem az RNS-ben, hanem előbb DNS-molekulákban jönnének létre módosulások az ingerület hatására, majd ezek a módosulások tükröződnének az RNS-molekulákban. S valóban megállapítható – anélkül, hogy részleteiben taglalnók a kérdést –, hogy több kísérleti eredmény tanúskodik a DNS elsődleges információfelvevő és -átadó szerepe mellett.
Kétségtelennek látszik tehát, hogy a kutatóknak sikerült kitapintaniuk az emlékezetkialakulás élettani láncolatának bizonyos szakaszát, láncszemét; feltételezhető, hogy e láncolat mentén eljuthatnak a memória molekuláris alapjainak megközelítő pontosságú feltérképezéséhez, majd az emlékezés folyamatának ellenőrzéséhez is.
Megjelent A Hét II. évfolyama 52. számában, 1971. december 24-én.
