آلة الذاكرة

استخدم علماء معهد وايزمان للعلوم تقنيات العلاج الجيني وتمكنوا من تقوية الذاكرة لدى الفئران

الذاكرة طويلة المدى شيء بعيد المنال. وقد تم تسليط الضوء على هشاشته قبل بضع سنوات من قبل العلماء في معهد وايزمان للعلوم، الذين قاموا بمحو ذكريات الفئران بالكامل عن طريق حجب بروتين واحد في الدماغ. بمعنى آخر، الذاكرة - التي نتخيلها كأرشيف منظم للملفات - هي في الواقع آلة ديناميكية تحتاج إلى صيانة مستمرة لتعمل بشكل صحيح. وفي دراسة أخرى نشرت مؤخرا، أظهر البروفيسور يادين دوداي والدكتور ألون تشين وطالبي البحث ريوت شيما وشارون هرماتي من معهد وايزمان للعلوم، الذين عملوا مع البروفيسور تود سيكتور من نيويورك، أن زيادة تنشيط البروتين الذي لديهم المحظورة في دراستهم السابقة قد تحسن الذاكرة.

يتم إنشاء البروتين المدروس - zetaPKM - في الدماغ استجابة للتعلم، ويعمل على نقاط الاشتباك العصبي - وهي المناطق التي توجد فيها تفاعلات بين الخلايا العصبية. يستمر البروتين في العمل في نقاط الاشتباك العصبي لفترة طويلة بعد إنتاج الذاكرة - مما يشير إلى أن وظيفته لا تتعلق بالتعلم نفسه، أي باستيعاب المعلومات، بل بالاحتفاظ بالمعلومات المكتسبة في "محرك" الذاكرة. الذاكرة طويلة المدى. في عام 2007، تمكن البروفيسور يادين دوداي وطالب البحث ريوت شيما من قسم علم الأعصاب في معهد وايزمان للعلوم، مع البروفيسور تود سيكتور من المركز الطبي داونستيت جامعة ولاية نيويورك في ولاية نيويورك، من تعليم الفئران كيفية تجنب بعض الأمراض. النكهة، التي تمت إضافتها إلى مياه الشرب، ومن ثم منعت نشاط - zetaPKM في أذهانهم. وبينما استمرت الفئران في المجموعة الضابطة في إظهار نفور قوي من التذوق لعدة أشهر بعد التعلم، نسيت الفئران التي تم حظر نشاط البروتين فيها ما تعلمته، ولم تتجنب التذوق الإشكالي.

فهل العكس صحيح أيضاً، فإضافة zetaPKM يمكن أن تحسن الذاكرة؟ إن الإجابة على هذا السؤال مهمة أكثر صعوبة من اختبار الادعاء المعاكس عن طريق منع نشاط البروتين. إن حقنة بسيطة من البروتين في المادة الرمادية للفئران أمر غير وارد، لأن المواد الكبيرة مثل البروتينات لا يمكنها اختراق الدماغ. لذلك، لجأ البروفيسور دوداي وشيما والبروفيسور سيكتور إلى الدكتور ألون تشين والطالبة البحثية شارون هرماتي، أيضًا من قسم علم الأحياء العصبي في معهد وايزمان للعلوم، وقاموا بإنشاء فيروسات قادرة على إدخال نسخ من الجين الخاص بـ zetaPKM إلى نوى خلايا المخ - وهو ما يجعل هذه الخلايا تنتج كميات أكبر من البروتين.

وفي هذه المرحلة، قام العلماء بتعليم الفئران المعالجة تجنب سبب معين. وبعد عدة أسابيع من التكييف، فضلت الفئران التي أنتجت خلايا دماغها كمية أكبر من البروتين تجنب شرب الماء مع النكهة بدرجة أكبر. وبعبارة أخرى، أدى فائض زيتاPKM إلى تحسين ذاكرتهم. يعد هذا البحث أول دليل على القدرة على تحسين الذكريات التي تم إنشاؤها مسبقًا من خلال زيادة تنشيط أحد مكونات آلة الذاكرة في الدماغ.

الطريقة التي طورها العلماء مناسبة فقط للتجارب المعملية، لكنهم يأملون أن الفهم التفصيلي للدور الذي يلعبه هذا المكون المركزي في "آلة الذاكرة"، سيسمح في المستقبل بتطوير طرق لمنع أو علاج فقدان الذاكرة.