Memoria poate fi moștenită?

Dacă în biologie există întrebări la care este ușor de răspuns, aceasta ar trebui să fie printre cele mai simple: poate fi moștenită memoria? Răspunsul, se pare, este un „nu” răsunător. Amintirile sunt stocate în creier sub formă de conexiuni neuronale sau sinapse și nu există nicio modalitate de a transfera aceste informații în ADN-ul celulelor germinale, moștenirea pe care o primim de la părinții noștri; nu moștenim franceza pe care ei au învățat-o la școală, ci trebuie să o învățăm singuri. Și totuși, de ani de zile există tot mai multe indicii care subminează această dogmă clasică a biologiei: cel puțin la unele specii, anumite forme de memorie pot fi transmise descendenților.

În sensul cel mai larg, ideea de memorie se aplică unei trăsături fenotipice – măsurabile sau observabile – care este dobândită în timpul vieții individului. În perioada de gestație a teoriei evoluționiste, naturalistul francez Jean-Baptiste Lamarck a devenit campionul unei teorii a moștenirii caracteristicilor dobândite: de exemplu, dezvoltarea unui mușchi prin exerciții fizice. Tezele lui Lamarck au fost în cele din urmă infirmate, dar la sfârșitul secolului al XX-lea cercetările au început să dezvăluie faptul că există o moștenire a trăsăturilor dobândite, care a primit numele de epigenetică (literal, „deasupra genelor”).

Influențele mediului, cum ar fi alimentele, contaminanții și altele, pot lăsa urme chimice pe gene care nu le modifică secvența, dar le modifică activitatea. Deoarece aceste mărci epigenetice ar putea fi transmise generației următoare prin ADN-ul celulelor germinale, ele reprezintă o formă de memorie ereditară: genele copiilor își amintesc factorii de mediu la care au fost expuși părinții lor. Deși epigenetica ascunde încă multe dintre secretele sale, cele care încep să fie cunoscute arată că nu i-am măsurat încă limitele.

Transferul amintirilor de la un animal la altul

În 1962, biologul James V. McConnell a publicat un experiment controversat în care pretindea că transmite un proces de învățare de la un vierme la altul, hrănindu-l pe acesta din urmă cu resturile măcinate ale primului. McConnell era convins că engrama unei amintiri – un termen ipotetic pentru urma fizică a memoriei – rezidă în molecule de ARN și că acestea ar putea transfera acea memorie de la un animal la altul.

Deși experimentele lui McConnell au fost discreditate de comunitatea științifică, la scurt timp după aceea au fost publicate alte studii care păreau să demonstreze un transfer de amintiri de la o rozătoare la alta prin injecții de extracte din creier. Și în aceste cazuri, rezultatele negative ale altor cercetători au pus sub semnul întrebării o teorie care era deja greu de digerat. Și totuși, în ultimele decenii a devenit cunoscut faptul că nu numai că moleculele de ARN se numără printre cele mai comune mecanisme epigenetice, dar sunt implicate și în formarea memoriei pe termen lung.

Recent, ipoteza lui McConnell a renăscut din propria cenușă, indiferent dacă efectele descrise de el în experimentele sale au fost reale sau nu. În mai 2018, un studiu realizat de David Glanzman de la University of California, Los Angeles, a arătat că injectarea unui extract de ARN de la specimene de melc de mare Aplysia californica – un animal clasic în cercetarea memoriei – antrenate să răspundă la un stimul electric este capabilă să transfere această învățare la alți indivizi neantrenați. Mai mult, Glanzman a demonstrat, de asemenea, că ARN-ul primului animal stimulează neuronii celui de-al doilea animal izolat pe o placă Petri. „Este ca și cum am transfera memoria”, spune Glanzman. „Dacă amintirile ar fi fost stocate la sinapse, în niciun caz experimentul nostru nu ar fi funcționat.”

Pentru moment, alți experți au fost prudenți în evaluarea studiului lui Glanzman. Dar acesta nu este singurul care indică mecanisme capabile să transfere engramele epigenetice – adică amintirile – de la un individ la altul. Mai mult decât atât, alte experimente au renunțat la metoda artificială de injectare, care este puțin probabil să se producă în natură, arătând că presupusa memorie ARN ar putea fi moștenită de copii de la părinții lor.

Moștenirea comportamentelor

Pentru ca acest lucru să fie posibil, trebuie mai întâi să se deschidă o cale pentru transferul de ARN de la neuroni la celulele germinale, lucru care, conform dogmei, nu există. Dar tocmai acest lucru a făcut o echipă de cercetători de la Universitatea din Maryland în 2015, când au descoperit că, la viermele Caenorhabditis elegans, anumite șiruri de ARN produse în neuroni pot călători până la celulele germinale și pot reduce la tăcere genele la urmași, chiar și până la 25 de generații mai târziu.

În iunie 2019, un studiu publicat de oamenii de știință de la Universitatea din Tel Aviv (Israel) a extins aceste rezultate, demonstrând că ARN-ul produs în neuronii viermilor afectează comportamentul de căutare a hranei al urmașilor lor prin transmiterea prin celulele germinale și că această învățare este transferată pe parcursul mai multor generații. Potrivit directorului studiului, Oded Rechavi, „aceste descoperiri contravin uneia dintre cele mai de bază dogme din biologia modernă.”

În luna următoare, un studiu realizat de Giovanni Bosco de la Geisel School of Medicine din Dartmouth (SUA) a arătat că muștele de fructe Drosophila melanogaster pot moșteni de la părinții lor comportamentul de depunere a ouălor indus la părinți prin contactul cu viespi care le parazitează larvele; descendenții lor adoptă același comportament fără să fi experimentat ei înșiși amenințarea.

Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că ceea ce se observă la viermi sau la muște nu se aplică neapărat la oameni. Dar ar putea. Încă din 2013, un studiu al Universității Emory a arătat că teama indusă la șoareci de un anumit miros poate fi transmisă și la urmașii lor prin mecanisme epigenetice. Iar un șoarece este deja mult mai asemănător cu noi.

„Se întâmplă acest lucru și la alte animale în afară de muștele de fructe și viermi?”, se întreabă Bosco. „Da, sunt convins că da, și avem nevoie doar ca cineva inteligent să se gândească la experimentul potrivit pentru a-l testa efectiv, de exemplu la oameni”, spune el pentru OpenMind. „O nouă cale devine acum, în sfârșit, accesibilă experimentării într-o manieră în care putem începe să înțelegem mecanismele moleculare și moleculele specifice care permit animalelor să moștenească anumite tipuri de comportament și memorie.”

Javier Yanes

@yanes68