كيف يعزز بروتين رئيسي الذاكرة ، والتعلم في دماغ الكبار
إن البروتين الذي يلعب دورًا رئيسيًا في التطور العصبي المبكر ضروري أيضًا للتعلم والذاكرة في دماغ البالغين.
يقوي البروتين ، المسمى النترين ، الروابط بين خلايا الدماغ.
هذا وفقًا لبحث حديث أجراه معهد ومستشفى مونتريال للأعصاب (The Neuro) ، وهو معهد تدريس وبحث بجامعة ماكجيل في كندا.
كان العلماء يعرفون بالفعل أن النترين ضروري لنمو الدماغ الجنيني والرضيع ، حيث يساعد في إنشاء روابط بين خلايا الدماغ أو الخلايا العصبية.
يكشف البحث الأخير أن البروتين يقوي أيضًا تلك الروابط العصبية ، أو المشابك العصبية ، في قرن آمون في دماغ البالغين ، وهي منطقة تشارك في الذاكرة والتعلم.
المجلة تقارير الخلية نشر مؤخرًا ورقة بحثية عن الدراسة ، والتي أجراها الفريق على خلايا من أدمغة الفئران النامية والبالغين.
يعلق كبير مؤلفي الدراسة الدكتور تيموثي كينيدي ، الذي يدير مختبرًا بحثيًا في The Neuro ، "لقد كان لغزًا" ، "لماذا تستمر الخلايا العصبية في صنع النترين في دماغ البالغين بعد أن تم إجراء جميع الروابط بالفعل في مرحلة الطفولة".
مفتاح الجزيء لتقوية المشبك
وفقًا للدكتور كينيدي ، رأى العلماء أن العصبون يطلق النترين عندما يصبح نشطًا. يقوي البروتين الاتصال بالخلايا العصبية المجاورة عن طريق إرسال إشارات إلى العصبين "لجعل المشبك أقوى".
تتبع الدراسة الأخيرة قطارًا طويلًا من العمل بدأ منذ ما يقرب من 7 عقود عندما اقترح دونالد هب ، أستاذ علم النفس في جامعة ماكجيل ، أفكاره حول كيفية تعلم الدماغ للذكريات وصنعها.
ما حصل لاحقًا على العنوان Hebbian Theory ، كانت أفكاره تهدف إلى شرح كيفية تطور الدوائر العصبية نتيجة للتجربة.
أكد هب أن قوة أو ضعف الوصلات المشبكية يعتمد على عدد مرات استخدامها: فكلما زاد استخدامها ، أصبحت أقوى وأسرع.
في كتابه عام 1949 تنظيم السلوك: نظرية عصبية نفسية، ووصف كيف تخيل عملية تقوية المشبك. عندما تكون إحدى الخلايا العصبية قريبة بدرجة كافية من أخرى وتستمر في إطلاقها ، "تحدث بعض عمليات النمو أو التغيير الأيضي في إحدى الخلايا أو كلتيهما."
يشرح الدكتور كينيدي ، "نحن نقول ،" إن هذه الآلية الجزيئية الجديدة ، التي اكتشفناها بعد 69 عامًا ، أساسية لهذه النظرية. "
التغييرات المشبكية تكمن وراء الذاكرة والتعلم
كان النشر في عام 1957 لورقة بحثية رائدة بقلم بريندا ميلنر ، التي أكملت درجة الدكتوراه في The Neuro تحت إشراف هب ، والتي قدمت فكرة أن الحُصين في الدماغ يلعب دورًا مهمًا في بعض أنواع الذاكرة والتعلم.
يتابع الدكتور كينيدي: "إذا قمت بتغليته إلى جزيء واحد ، فإن الإطلاق المنظم للنترين ضروري لنوع التغييرات المشبكية التي تكمن وراء التغييرات في الخلايا العصبية التي تشارك في التعلم والذاكرة ، وهو ما كان ميلنر نتحدث عنه ".
كما لاحظ هو وزملاؤه أنه من أجل تقوية نقاط الاشتباك العصبي ، يجب إطلاق النترين في "الفضاء خارج الخلية".
هذا جعلهم يتساءلون عن الفرص الإضافية للتفاعل مع الخلايا العصبية الأخرى التي قد يوفرها هذا.
أشارت الدراسات الجينية إلى تورط النترين في الأمراض التي تدمر أنسجة المخ ، بما في ذلك التصلب الجانبي الضموري ، ومرض باركنسون ، ومرض الزهايمر. ومع ذلك ، فهذه لم تحدد أي آليات أساسية.
"هدف غير مكتشف سابقًا"
بشكل عام ، يعمل العمل بشكل ملحوظ على تعزيز فهمنا لكيفية تكوين الدماغ للذكريات وتخزينها ، كما يقول الفريق.
كما يقول المؤلف الرئيسي للدراسة ستيفن جلاسكو ، الباحث المشارك في The Neuro ، إنه "يقدم أيضًا هدفًا جديدًا غير مكتشف سابقًا للأمراض التي تؤثر على وظيفة الذاكرة".
يقترح الدكتور كينيدي أن الطريقة المثالية للحفاظ على وظيفة الذاكرة هي الحصول على الأدوية التي تستهدف النشاط الجزيئي في نقاط الاشتباك العصبي.
كشفت الدراسات الحديثة للدماغ البالغ عن العديد من الوصلات المشبكية غير النشطة. لا حرج معهم - لقد تم "إطفاءهم مثل المصابيح الكهربائية" ، كما يوضح.
يتكهن بأنه قد يكون هناك "خزان من نقاط الاشتباك العصبي التي يمكن استخدامها لتغيير قوة الروابط بين الخلايا العصبية".
إذا ثبت أن هذا هو الحال ، يعتقد هو وزملاؤه أنهم "وجدوا آلية جزيئية لتشغيل تلك المشابك".
مع وضع مثل هذه الأفكار في الاعتبار ، يخططون الآن لمعرفة ما يحدث للخلايا العصبية عندما تزودهم بالنترين أو تحرمهم منه.
"لقد حددنا هدفًا كبيرًا للمخدرات."
الدكتور تيموثي إي كينيدي
