الذاكرة لأجيال، على الأقل في الفئران

البحث: تترك الفئران ذكريات لنسلها دون تغيير الحمض النووي

جميع سماتنا موروثة من آبائنا، من خلال الحمض النووي الذي تلقيناه منهم. ومع ذلك، فإن دراسة أمريكية جديدة تعزز الفرضية القائلة بوجود مسار وراثي موازٍ أيضًا. في هذا المسار لا يتغير الحمض النووي، لكن المادة الملتصقة به تؤثر على التعبير الجيني. تسمى هذه التأثيرات "الجينية" - أي "فائقة الوراثة"، ويعتقد الباحثون أنها قد تكون مرتبطة بقائمة طويلة من الأمراض العقلية والاضطرابات الأخرى لدى البشر. وفي الوقت نفسه، أثبتوا وجود مثل هذا الميراث في ظروف معينة، في الفئران.

رائحة الألم

وقام الباحثون، من جامعة إيموري في أتلانتا، بإعطاء الفئران صدمات كهربائية خفيفة في أرجلها، وعلموها أن تربط هذا الألم برائحة الأسيتوفينون، التي تذكرنا برائحة أزهار الكرز أو اللوز. وبعد إجراء الارتباط، انكمشت الفئران خوفًا عند تعرضها للرائحة وحدها، حتى بدون الألم المصاحب لها. واكتشف الباحثون - لدهشتهم - أنه حتى في الجيل التالي تفاعلت الفئران بطريقة مماثلة مع رائحة الأسيتوفينون، على الرغم من أنها لم تكن على دراية بها من قبل، وعلى الرغم من أن التكييف قد تم إنشاؤه قبل وقت طويل من ولادتهم. وحتى في الجيل الثالث، تم الحفاظ على الاستجابة، وما زال أحفاد الفئران التي اجتازت التكييف الأصلي يتفاعلون بخوف مع الرائحة التي تعلم أجدادهم ربطها بالألم. كانت هذه الظاهرة موجودة في الفئران التي ولدت بشكل طبيعي، وفي تلك التي تم إنشاؤها عن طريق التخصيب في المختبر من الحيوانات المنوية للذكور الذين خضعوا للتكييف، وكانت الاستجابة أقوى بكثير من الفئران التي لم يحدث فيها التكييف. الروائح الأخرى، باستثناء الأسيتوفينون، لم تثير أي رد فعل خاص لدى الفئران. تم إجراء معظم التجارب على الذكور، على الرغم من أن بعض التجارب أشارت إلى أن تكييف الأنثى ينقل أيضًا ذكرى الخوف إلى نسلها.

مرونة الدماغ

وفي محاولة لفك رموز الآلية التي تسمح بمثل هذا الميراث، قام الباحثون بفحص أدمغة الفئران. وفي مقال نشر في مجلة Nature Neuroscience، أفادوا أنه في أدمغة الفئران التي خضعت للتكييف، تم العثور على العديد من الخلايا العصبية التي تنتج مستقبل الأسيتوفينون. وكانت الهياكل التي تعالج المعلومات من هذه الخلايا العصبية وتنقلها إلى مناطق أخرى من الدماغ أكبر أيضًا منها في الفئران من المجموعة الضابطة (التي لم يحدث فيها التكييف) ونسلها. وقارن الباحثون تسلسل الحمض النووي للجين المسؤول عن المستقبل الذي يستجيب لرائحة الأسيتوفينون، لكنهم لم يجدوا أي اختلاف وراثي بين الفئران المكيفة وفئران التحكم. ولذلك، فإنهم يعتقدون أن الاختلافات تكمن في درجة ارتباط مجموعات الميثيل بالحمض النووي للفئران. الميثيل (CH3) هو مادة ترتبط بالحمض النووي وتؤثر على التعبير الجيني. والذين قادوا فك رموز هذه الآلية وتأثيرها هما الباحثان الإسرائيليان حاييم سيدر وأهارون رازين، اللذان ورد ذكرهما في السنوات الأخيرة كمرشحين لجائزة نوبل لهذه الدراسات. ويقول الباحثون الأمريكيون إنه في الفئران التي أصبحت حساسة للرائحة، هناك عدد أقل من مواقع المثيلة في الحمض النووي. في هذه الحالة، يشل الميثيل التعبير عن الجين، وإذا ارتبط قدر أقل من الميثيل بالحمض النووي، يتم إنتاج كميات أكبر من المستقبل، حتى أثناء نمو الفأر. فهو يؤثر على نمو خلايا الدماغ وارتباطها بالخلايا الأخرى وتطور الأنسجة بأكملها.

الخلافات العلمية

وتثير نتائج البحث جدلا بين العلماء، ويرجع ذلك أساسا إلى أن الباحثين لم يقدموا بعد دليلا مباشرا على صحة فرضية المثيلة. ووفقا لهم، فإن مثل هذا الاكتشاف الثوري من حيث فهمنا لآلية الوراثة، يحتاج إلى دليل لا يترك مجالا للشك. في المقابل، يقول مؤيدو البحث أن هذه تجارب مقنعة وشاملة، وأدق النتائج فيما يتعلق بالوراثة اللاجينية. وفيما يتعلق بالآثار المترتبة على البحث، هناك خلافات حادة بين العلماء. ويعتقد العديد من الباحثين أن هذه الآلية قد تقدم تفسيرا لميل الأسرة للإصابة بأمراض معينة، والتي لم يتم العثور على أساس وراثي لها حتى الآن. ووفقا لهم، فإن النتائج قد تفسر أيضا ظهور أمراض أو أوجه قصور مختلفة لدى الأطفال الذين كانت أمهاتهم تحت ضغط عقلي أثناء الحمل، أو في ضائقة جسدية مثل الجوع. في المقابل، يدعي المعارضون أنه لا يزال من السابق لأوانه استنتاج ما يحدث عند البشر في مواقف أكثر تعقيدًا من تجربة على الفئران وهذه الطريقة. في النهاية، سنثبت بالتأكيد أي الطرفين على حق، ولكن حتى ذلك الحين، يتفق الجميع على أن النتائج رائعة، وأن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتفسيرها.

المقالة البحثية في علم الأعصاب الطبيعة