هل يمكن لهذا البروتين أن يحمل مفتاح الذاكرة؟
حدد الباحثون بروتينًا يلعب دورًا مهمًا فيما إذا كنا نحتفظ بالذكريات أو نتجاهلها. يقولون في المستقبل ، قد نكون قادرين على استخدام هذه المعرفة لتطوير عقاقير أفضل لفقدان الذاكرة.
تحفز قضية فقدان الذاكرة الباحثين على محاولة فهم طريقة عمل الدماغ بشكل أفضل ، وكيفية توحيد الذكريات ، وكيف ولماذا نفقدها.
نظرًا لأن القدرة على الاحتفاظ بذكرياتنا تمكننا من الحفاظ على الشعور بالذات والتوجه في العالم ، فإن فهم كيفية منع فقدان الذاكرة المزمن هو أولوية قصوى في علم الأعصاب.
في الآونة الأخيرة ، قام فريق من الباحثين من جامعة تورونتو ميسيسوجا في أونتاريو ، كندا - بالتعاون مع زملاء من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة - بالتحقيق في دور بروتين معين في تكوين الذكريات.
أجرت الباحثة الكبيرة Iva Zovkic وفريقها دراستهم على الفئران ، مع التركيز بشكل خاص على بروتين يسمى H2A.Z. يسمى هذا النوع من البروتين بالهيستون ، وهو يرتبط بالحمض النووي ، مما يساعده في الحفاظ على بنيته داخل الخلايا.
تم نشر نتائجهم في المجلة تقارير الخلية.
H2A.Z وتكوين الذاكرة
عمل زوفكيتش وفريقه مع الفئران الشابة وكبار السن لفهم كيفية مشاركة بروتين H2A.Z في تكوين الذاكرة وقمعها.
كجزء من تجربتهم ، وضع الباحثون الفئران في صندوق جديد لإجبارهم على التعرف على بيئة غريبة. بعد ذلك ، لتتمكن من اختبار كيفية عمل البروتين في سياق تكوين الذاكرة ، تعرضت الحيوانات لمحفز سلبي أثناء وجودها في الصندوق.
بهذه الطريقة ، شكلت الفئران ارتباطًا بين البيئة الجديدة والتجربة السيئة التي تعرضت لها. في المرة الثانية التي وضعها العلماء في الصندوق ، رفضت الفئران الحذرة الآن التحرك والاستكشاف ، كما هو الحال في المعتاد.
بعد نصف ساعة من تعرض الفئران للمثير السلبي ، قام زوفكيتش وزملاؤه بتقييم أدمغة الحيوانات لمعرفة أي تغييرات في كيفية ارتباط H2A.Z بالحمض النووي.
وكشفوا أن تدريب الخوف لدى الفئران الصغيرة كان مرتبطًا بانخفاض "ساحق" في H2A.Z وروابط الحمض النووي في 3048 مكانًا على الجينات التي ترتبط بها البروتينات عادةً ، بالإضافة إلى زيادة الروابط في 25 مكانًا فقط.
وينطبق الشيء نفسه على الفئران الأكبر سنًا ، التي شهدت انخفاضًا في الروابط عند 2901 مكانًا وزيادة في 9 أماكن فقط في أعقاب التدريب على الخوف.
يوضح الباحثون أن هذا يعني أن طرد H2A.Z (روابط أقل بين البروتين والحمض النووي) يرتبط بتكوين الذاكرة ، مما يسمح للفئران باسترجاع تجربتها السلبية.
يلاحظ زوفكيتش: "لدينا آلاف الخبرات كل يوم ، لكننا نتذكر فقط الأشياء التي تعتبر مهمة بالنسبة لنا بطريقة ما".
وتابعت: "استخدمت هذه التجربة تجربة تعليمية مباشرة للغاية لتوضيح أن H2A.Z يعمل على ما يبدو على قمع الذاكرة ، ويبدو أن إزالة هذا البروتين [...] يسمح بتكوين ذكريات تدوم طويلاً."
هدف علاجي جديد؟
لاحظ الباحثون أيضًا أن مستويات H2A.Z كانت تعتمد على عمر الحيوانات. وهكذا ، تم العثور على البروتين بمستويات أعلى في الحصين لدى الفئران المسنة ، وهي منطقة من الدماغ ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتكوين الذاكرة.
بناءً على هذه الملاحظات ، استنتجت زوفكيتش وفريقها أنه كلما ارتفعت مستويات H2A.Z ، زادت احتمالية إعاقة تكوين الذاكرة والاحتفاظ بها. وبالتالي ، إذا كان التقدم في العمر يرتبط بمزيد من روابط H2A.Z ، فقد يفسر ذلك فقدان الذاكرة المرتبط بالعمر.
"قد يكون تحديد H2A.Z كبروتين فريد له علاقة بالذاكرة ويزيد مع تقدم العمر أمرًا مهمًا لإنشاء علاجات جينية أو صيدلانية للتدهور المعرفي المرتبط بالعمر والخرف. H2A.Z هدف علاجي محدد نسبيًا ".
إيفا زوفكيتش
يقول الباحثون إن الخطوة التالية من هنا ستكون اختبار نظريتهم على الفئران القديمة جدًا. في حالة تأكيد أفكارهم من خلال مزيد من الدراسات ، يخطط الباحثون للمضي قدمًا ودراسة آثار H2A.Z في البشر ، الذين تنتج أجسامهم هذا البروتين أيضًا.
الأمل النهائي لزوفكيتش وفريقه هو أن تؤدي أبحاثهم في النهاية إلى علاجات أفضل للوقاية من فقدان الذاكرة المرتبط بالعمر ومكافحته.
يستنتج زوفكيتش: "نحاول دائمًا العثور على قواعد جزيئية للذاكرة ، واكتشاف كيفية تشغيل الجينات المرتبطة بالذاكرة وإيقافها هو خطوة في الاتجاه الإيجابي".
