نقش پروتئین PSD-95 در حافظه/ چگونه حافظه قوی داشته باشیم

صد آنلاین | دانشمندان مدت‌هاست به این فکر می‌کردند که چگونه مغز خود را با اطلاعات و خاطرات جدید به روز می‌کند. برخی از ایده ها حول تغییرات شیمیایی در نورون های خاص می چرخد، در حالی که برخی دیگر بر تغییرات ساختاری در بین سلول های مغز تمرکز می کنند.

کد خبر: ۱۶۰۲۸۹

تاریخ: ۲۸ فروردين ۱۴۰۴ - ۱۲:۴۷

به گزارش صد آنلاین، دکتر توماس رایان از کالج ترینیتی دوبلین یکی از دانشمندان علوم اعصاب است که با ردیابی سلول‌های دخیل در فرآیند یادگیری، به بررسی سازوکارهای شکل‌گیری و پیوند حافظه‌ها پرداخته است.

حافظه چگونه به وجود می‌آید؟

یافته‌های تازه نشان می‌دهند که شکل‌گیری خاطرات به اتصال میان گروه‌هایی از سلول‌های خاص مغزی به نام سلول‌های انگرام وابسته است. این نورون‌ها مسئول ثبت و ذخیره تجربه‌های متمایز در مغز هستند.

دانشمندان معتقدند هر تجربه، الگویی از فعالیت سلول‌های مغزی برجای می‌گذارد که می‌تواند در آینده مجدداً فعال شود. برای بررسی این موضوع، محققان دو مجموعه سلول انگرام را که با دو حافظه متفاوت در ارتباط بودند، زیر نظر گرفتند. نتایج نشان داد وقتی یکی از این مجموعه‌ها فعال می‌شود، مجموعه دوم نیز گاهی به طور هم‌زمان فعال می‌شود، گویی که حافظه‌ها با یکدیگر مرتبط شده‌اند.

این یافته‌ها با دیدگاه قدیمی که تصور می‌کرد هر نورون به‌تنهایی یک حافظه کامل را ذخیره می‌کند، در تضاد است. اکنون مشخص شده که حافظه در واقع در ارتباطات پویا و پیچیده میان نورون‌ها شکل می‌گیرد و ذخیره می‌شود.

نقش سلول‌های انگرام در ذخیره خاطره

دکتر کلارا اورتگا-ده-سان لوئیس، پژوهشگر فوق دکترا و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید:
«سلول‌های انگرام گروه‌هایی از نورون‌ها هستند که در پاسخ به تجربیات خاص فعال می‌شوند و با تغییر خود، اطلاعات را در مغز ثبت می‌کنند.»

او و همکارانش با استفاده از روش‌های ژنتیکی، نورون‌هایی را که در یک رویداد فعال می‌شوند، علامت‌گذاری کردند و سپس بررسی نمودند که همان نورون‌ها در مواجهه با رویداد دوم که به‌نوعی مرتبط بود، چگونه واکنش نشان می‌دهند.

یکی از شواهد کلیدی در این تحقیق، نحوه ایجاد پیوندهای جدید میان این نورون‌ها با سلول‌هایی بود که به خاطرات قدیمی مرتبط بودند. این پیوندها می‌توانند حافظه‌ها را به یکدیگر متصل کرده و به بازسازی و یادآوری کمک کنند.

اپتوژنتیک و بررسی نقش اتصال‌های تازه

محققان با استفاده از فناوری اپتوژنتیک – روشی که به کمک نور، فعالیت سلول‌ها را کنترل می‌کند – توانستند بررسی کنند که آیا مسدود کردن این پیوندهای تازه شکل‌گرفته بر توانایی یادآوری خاطرات تأثیر می‌گذارد یا خیر.

نقش پروتئین PSD-95 در حافظه

یکی از یافته‌های مهم دیگر این پژوهش، نقش حیاتی پروتئینی به نام PSD-95 در شکل‌گیری اتصالات بین نورون‌ها بود. این پروتئین که در محل اتصال سلول‌های عصبی یا سیناپس حضور دارد، به تثبیت مولکول‌های گیرنده کمک می‌کند.

زمانی که مقدار این پروتئین در نورون‌های خاص کاهش یافت، پیوندهای سیناپسی رفتاری متفاوت از خود نشان دادند. در برخی موارد، حافظه حتی پس از تلاش برای تضعیف آن همچنان باقی می‌ماند، که نشان‌دهنده قدرت پایداری خاطرات است.

این نتایج نشان می‌دهند که اختلال در PSD-95 می‌تواند الگوهای یادگیری را مختل کرده و در فرآیندهای حافظه اختلال ایجاد کند.

مغز چگونه خاطرات را بر پایه تجربیات قبلی می‌سازد؟

این پژوهش بخشی از یک تغییر بنیادین در رویکرد علوم اعصاب است. به جای تمرکز بر نورون‌های منفرد، پژوهشگران اکنون شبکه‌های نورونی را بررسی می‌کنند که تجربه‌های روزمره ما را در خود جای داده‌اند.

با بهره‌گیری از تکنیک‌های پیشرفته برچسب‌گذاری ژنتیکی، دانشمندان قادرند مکان دقیق پیوندهای جدید را شناسایی کنند و بررسی نمایند که این ارتباطات تا چه اندازه برای یادآوری حافظه ضروری هستند.

برخلاف دیدگاه قدیمی که فرآیند حافظه را در مراحل جداگانه رمزگذاری، ذخیره‌سازی و بازیابی می‌دانست، این مطالعه نشان می‌دهد که مغز می‌تواند اطلاعات تازه را درون شبکه‌های موجود وارد کند و حافظه قدیمی را به‌روزرسانی کند، نه جایگزین.

اهمیت این یافته‌ها چیست؟

دانشمندان مدت‌هاست با این سؤال مواجه‌اند که چگونه یادگیری جدید باعث نمی‌شود خاطرات قبلی از بین بروند. به گفته دکتر رایان، «ما باید به دنبال اطلاعاتی باشیم که بین سلول‌ها رد و بدل می‌شود.»

این دیدگاه نشان می‌دهد که حافظه‌ها به جای آن‌که در یک مکان خاص ذخیره شوند، به صورت پراکنده و در اتصالاتی قابل تغییر جای گرفته‌اند. این موضوع می‌تواند توضیح دهد که چطور می‌توانیم به سرعت از زندگی روزمره یاد بگیریم بدون آن‌که آموخته‌های قبلی‌مان از بین بروند.

نگاهی به آینده درمان و یادگیری

درک نحوه تغییر این اتصالات، می‌تواند در درمان اختلالاتی مانند استرس پس از سانحه یا افسردگی مفید باشد. اگر مولکول‌هایی نظیر PSD-95 نقشی اساسی در شکل‌گیری حافظه دارند، شاید بتوان با هدف‌گیری این پروتئین‌ها، خاطرات آسیب‌زا را بازسازی یا تضعیف کرد.

حافظه در زندگی روزمره

یادگیری صرفاً یک پدیده آکادمیک نیست. ما هر روز برای انجام کارهای ساده مانند به خاطر سپردن نام‌ها، پیدا کردن مسیر، یا یادگیری یک سرگرمی جدید به حافظه تکیه می‌کنیم.

دانستن اینکه مغز چگونه میان پایداری و انعطاف در ذخیره اطلاعات تعادل ایجاد می‌کند، می‌تواند امیدبخش باشد – به‌ویژه برای مقابله با مشکلات حافظه در سنین بالا یا شرایطی که توانایی یادگیری را مختل می‌کنند.

مطالعات اخیر نشان می‌دهند که نورون‌های مغزی بسته به شرایط می‌توانند نقش‌های متعددی ایفا کرده و در طول زمان، با انباشت تجربیات جدید، تغییر کنند. بررسی چگونگی این تغییرات، به دانشمندان در درک بهتر مغز و شاید در آینده، به روش‌هایی نوین برای تقویت حافظه یا درمان اختلالات عصبی منجر خواهد شد./ سلامت نیوز