کلید مغزی "حافظه بلند مدت" شناسایی شد!

دانشمندان دریافته اند کلسیم موجود در هسته سلول، "کلید" سلولی مسئول شکل گیری حافظه بلند مدت است.

متخصصان مغز و اعصاب در دانشگاه هیدلبرگ آلمان از مگس میوه به عنوان مدلی برای تحقیق چگونگی یادگیری مغز استفاده کردند.

این محققان به سرپرستی دکتر "کریستوف شوستر" و پروفسور "هیلمار بادینگ" تلاش کردند تا سیگنال های مغزی مسئول ایجاد حافظه بلند مدت و همچنین سیگنال های لازم برای شکل گیری پروتئین های خاص را شناسایی کنند.

محققان مرکز بین رشته ای علوم اعصاب (IZN) آلمان میزان و سطح کلسیم را با یک پروتئین فلورسنت در مراکز ارتباط و یادگیری مغز حشره اندازه گیری کردند تا هرگونه تغییراتی را که می تواند در فرایند یادگیری روی دهد، بررسی کنند.

مطالعات آنها بر روی مگس میوه حاکی از افزایش اندک در میزان کلسیم در هسته سلولی نورون های خاص در طول یادگیری بود. این سیگنال کلسیم بود که محققان آن را به عنوان هدفی از برنامه ریزی ژنتیک که تولید پروتئین های حافظه را کنترل می کند، شناسایی کردند.

اگر این کلید کلسیمی هسته ای مسدود شوند مگس میوه نمی تواند حافظه بلند مدت را ایجاد کند.

شوستر در این باره گفت: مسیرهای فرگشتی حشرات و پستانداران حدود 600 میلیون سال پیش از هم جدا شد. با وجود این شکاف قابل مشاهده، انسان، موش و مگس در فرایند های بسیار مهم و خاصی مانند شکل گیری حافظه از سازوکارهای سلولی مشابه استفاده می کنند؛ این امری است که آزمایشات محققان توانسته است آن را اثبات کند.

این مشترکات نشان می دهد که شکل گیری حافظه بلند مدت یک پدیده کهن است که هنوز در اجداد حشرات ومهره داران وجود دارد. هر دوی این گونه ها از سازوکارهای سلولی مشابهی برای شکل گیری حافظه بلند مدت از جمله کلید کلسیمی هسته ای استفاده می کنند.

محققان تصور می کنند این کلیدهای مشابه بر اساس سیگنال های کلسیمی هسته ای می توانند کاربردهایی در دیگر زمینه ها نیز داشته باشند مثلا احتمالا هر وقت ارگانیسم نیاز دارد تا خود را با شرایط جدید در بلند مدت سازگار کند از این سیگنال ها بهره مند می شود.

حافظه درد یا عملکرد حفاظتی نورونی خاص، نیز از این کلید کلسیمی هسته ای استفاده می کنند.

بادینگ معتقد است احتمالا این کلید سلولی در افراد مسن دیگر به خوبی کار نمی کند و همین امر می تواند زوال حافظه را در افراد مسن توضیح دهد.

وی افزود: این اکتشافات می تواند چشم انداز جدیدی را برای درمان تغییرات عملکرد مغزی مرتبط با سن کمک فراهم کند.

نتایج این تحقیقات در نشریه Science Signaling منتشر شده است.