حدد الباحثون بروتينًا يلعب دورًا رئيسيًا في محو الذكريات
ميريت سلين
قبل عامين، فاز عالم الأعصاب إريك كيندال بجائزة نوبل لمساهمته في فك الرموز
الآليات الجزيئية لعمليات التعلم والذاكرة. قام كيندال بأبحاثه
على حلزون بحري بلا صدفة يُدعى Aplazia. لكن عمليات التعلم والذاكرة اكتشفها
يوجد في عدم التنسج، كما اتضح لاحقًا، أيضًا في الفقاريات.
أظهر كيندال أن الذاكرة ترتبط بالتغيرات في كفاءة الاتصال بين الخلايا العصبية.
تحدث هذه التغييرات بشكل رئيسي في المشابك العصبية، وهي الوصلات العصبية التي تلتقي فيها
اثنين من الخلايا العصبية. يتم إطلاق ناقل عصبي (ناقل عصبي) من نهاية خلية عصبية واحدة ترتبط
إلى المستقبلات الموجودة في الخلية الثانية، وهذه تؤدي إلى توليد جهد كهربائي في هذه الخلية. بينما يزداد التعلم
كمية الناقل العصبي التي يتم إطلاقها وامتصاصها، وتقل تدريجياً مع مرور الوقت
النسيان
ما الذي يسبب زيادة إطلاق الناقل العصبي في المشبك؟ وجدت كيندال أن التعلم
ينشط في الخلايا العصبية مجموعة من الجزيئات التي تسبب تغيراً مؤقتاً في البروتينات
تشارك في التواصل العصبي. من الشائع لهذه التغييرات عملية كيميائية تسمى
الفسفرة، حيث تربط الإنزيمات جزيء الفوسفور ببروتينات معينة. موجود أيضا
عملية عكسية، حيث تقوم إنزيمات أخرى بإزالة جزيء الفوسفور. البروتينات
تسبب الفسفرة تغيرات في المشابك العصبية، مما يؤدي إلى تسريع نقل الإشارات العصبية.
ومن ناحية أخرى، فإن إزالة الفوسفور يوقف العملية.
من الممكن التمييز بين شكلين من الذاكرة (التعلم هو عملية إنشاء الذاكرة):
الذاكرة قصيرة المدى، والتي تستمر لساعات، والذاكرة طويلة المدى، والتي تستمر لأيام، وأسابيع
وسنوات في الذاكرة طويلة المدى، تدخل البروتينات المفسفرة إلى نواة الخلية
وتنشيط الجينات. تسبب منتجات الجينات تغيرات هيكلية في الخلية العصبية. الخلية
تنمو فروع جديدة تعمل على تسريع الاتصال مع الخلايا العصبية الأخرى، وتتكون
نقاط الاشتباك العصبي الكبيرة التي توضح مرور الإشارات العصبية. حذف هذه التغييرات
أبطأ، والذاكرة تدوم لفترة طويلة.
قامت مجموعة بحثية من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ، بقيادة ديفيد جينو،
لقد اتخذ الآن خطوة أخرى نحو فك رموز آليات التعلم والذاكرة. الباحثون،
أفاد بحثهم الذي نُشر الأسبوع الماضي في مجلة "الطبيعة" أنهم عثروا على بروتين
المسؤول عن النسيان.
واعتمد الباحثون السويسريون على دراسات سابقة ألمحت إلى وجود عامل
جزيئي يقلل من كفاءة الاتصال العصبي وبهذه الطريقة يمنع عمليات التعلم.
ويشتبه الباحثون في أن هذا العامل ينتمي إلى عائلة الجزيئات المشاركة في الالتصاق أو الإزالة
لجزيء الفوسفور، واختار اختبار أحد هذه الجزيئات - وهو إنزيم اسمه PP1
ومن أجل اختبار دور PP1، قاموا بتخليق سلالة من الفئران التي تنتج البروتين المثبط
تمكن الباحثون من تنشيط وإلغاء تنشيط نشاط البروتين المثبط PP1
كما يحلو لهم.
وقام الباحثون بتدريب الفئران على التعرف على الأشياء الجديدة. تعلمت مجموعة واحدة هذا
تدريجيا وعلى فترات منتظمة. المجموعة الثانية درست في المركز. بعد
واختبرت الدراسة ذاكرة المجموعتين بناءً على سلوكهم، وتم قياس درجتها
نشاط PP1 في الدماغ.
في الفئران التي درست في مركز التعلم، لم يكن التعلم فعالا: فقد واجهوا صعوبة في التعرف على الأشياء.
كما تم العثور على نشاط مرتفع لـPP1 في أدمغتهم، مما أثر على ما يبدو على الكفاءة
التعليم. وفي الحيوانات التي تم فيها التعلم بشكل تدريجي وعلى فترات زمنية كان التعلم فعالاً
وكان نشاط PP1 منخفضًا. بل أكثر من ذلك: عندما قام الباحثون بتنشيط البروتين
أدى مثبط PP1 أثناء التعلم المركّز إلى تحسين التعلم، ووصلت الفئران إلى نفس المستوى
النتائج مثل الفئران التي تعلمت تدريجيا. وبالتالي فإن PP1 يمنع تكوين الذاكرة عندما
دراسة مركزة.
والسؤال التالي الذي أراد الباحثون اختباره هو ما إذا كان PP1 يسرع عمليات النسيان بعد ذلك
أن الذاكرة يتم إنشاؤها. لقد قاموا بتدريب الفئران على العثور على منصة مخبأة بالداخل
حمام سباحة. لبعض الوقت بعد التدريب، تمكنت الفئران من العثور على المنصة، ولكن
وبمرور الوقت تلاشت ذاكرتهم وتدهور أداؤهم. عندما قام المحققون باعتقال
لقد تبين أن نشاط PP1 في بعض الفئران التي تم تدريبها مسبقًا للعثور على المنصة
أن هذه الفئران تذكرت كيفية الوصول إلى المنصة بعد 4 إلى 6 أسابيع من الفئران
لقد نسيها الآخرون.
وبتشجيع من هذه النتيجة، اختبر الباحثون ما إذا كان PP1 متورطًا أيضًا في عملية النسيان التي تحدث
عند الشيخوخة. مع التقدم في السن، يصبح التعلم أكثر صعوبة ويزداد النسيان. التفسير هو أن السبب
هذه هي التغييرات التي لا رجعة فيها والتي تحدث في الخلايا العصبية في الدماغ. من أجل التحقق من ذلك
أجرى الباحثون اختبار المنصة على الفئران البالغة؛ لقد علموا بهذا التأخير
يعمل PP1 على تحسين تعلمهم ويمنع تدهور الذاكرة. وفقا للباحثين ،
وتشير نتائج التجربة إلى أن النسيان في سن الشيخوخة لا ينشأ بالضرورة
من التغيرات التي لا رجعة فيها في الخلايا العصبية، ولكن من المشاركة النشطة لPP1
يفتح إمكانيات العلاج الدوائي لتحسين الذاكرة لدى كبار السن.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~318195516~~~58&SiteName=hayadan
