کشف «چسب مولکولی» که خاطرات را برای همیشه ماندگار کند

این کشف می‌تواند توضیح دهد که ما چگونه می‌توانیم خاطرات دوران کودکی خود و دیگران را از زمان‌های دور به راحتی به خاطر بسپاریم.

این مطالعه بر کشف نقش یک مولکول به نام کیبرا(KIBRA) تمرکز دارد. این مولکول به عنوان یک چسب برای مولکول‌های دیگر عمل می‌کند تا حافظه را تثبیت کند.

درک مکانیسم حفظ بلند مدت خاطرات

مطالعات قبلی ثابت کرده‌اند که اطلاعات در نورون‌ها به شکل سیناپس‌های قوی و ضعیف ذخیره می‌شوند. این سیناپس‌ها هستند که نوع اتصال و عملکرد شبکه عصبی را تعیین می‌کنند.

پژوهشگران بر تحقیق روی سیناپس‌ها تمرکز کردند. آنها علاقه‌مند بودند تا دریابند که سیناپس‌ها چگونه حافظه را در مدت زمان طولانی حفظ می‌کنند.

مولکول‌های درون سیناپس‌ها دائماً به اطراف حرکت می‌کنند و همچنین در عرض چند ساعت یا چند روز جایگزین می‌شوند. محققان می‌خواستند پاسخی برای سوال حفظ حافظه بلند مدت در طول چندین سال و چند دهه بیابند.

بنابراین آنها بر روی «پروتئین بیان‌شده کلیه و مغز»(KIBRA) در موش‌ها تمرکز کردند تا اطلاعات بیشتری در مورد فرآیند حفظ حافظه بلندمدت بیابند. گفتنی است که در انسان نیز انواع ژنتیکی KIBRA با حافظه خوب یا بد مرتبط است.

پیش از این در سال 1984 پیشنهاد شده بود که برهمکنش مداوم بین پروتئین‌های سیناپسی باعث تقویت سیناپس‌ها در مواجهه با گردش مولکولی می‌شود. با این حال این بار تحقیقات بر رفتار KIBRA با مولکول‌های دیگری مانند پروتئین کیناز ام‌زتا(PKMzeta) که برای شکل‌گیری حافظه ضروری هستند، متمرکز شد.

آزمایش‌ها روی موش‌ها نشان داد که KIBRA حلقه اصلی در شکل‌گیری خاطرات بلندمدت است.

این مطالعه می گوید که KIBRA به عنوان یک چسب برای اتصال سیناپس‌های قوی، PKMzeta و همچنین سیناپس‌های ضعیف عمل می‌کند.

یافته‌ها و کاربردها

آندره فنتون استاد علوم عصبی در دانشگاه نیویورک و یکی از پژوهشگران ارشد این مطالعه توضیح داد: تلاش‌های قبلی برای درک اینکه چگونه مولکول‌ها حافظه بلندمدت را ذخیره می‌کنند، بر روی اعمال فردی تک‌مولکول‌ها متمرکز بود و اکنون مطالعه ما نشان می‌دهد که چگونه آنها با هم کار می‌کنند تا از ذخیره‌سازی دائمی حافظه اطمینان حاصل کنند.

تاد ساکتور استاد دانشگاه علوم بهداشتی دانشگاه نیویورک و یکی از پژوهشگران اصلی این مطالعه افزود: درک محکم‌تر از اینکه چگونه خاطرات خود را حفظ می‌کنیم، به تلاش‌ها برای روشن کردن و رسیدگی به مشکلات مربوط به حافظه در آینده کمک می‌کند.

این مقاله در ادامه ادعا می‌کند که شکستن پیوند KIBRA-PKMzeta می‌تواند خاطرات قدیمی را پاک کند.

فنتون می‌گوید: مکانیسم چسبیدن سیناپسی مداوم برای اولین بار این نتایج را توضیح می‌دهد که از نظر بالینی با اختلالات عصبی و روانپزشکی حافظه مرتبط هستند.

ساکتور نیز می‌گوید: مکانیسم چسبیدن سیناپسی مداومی که ما پیدا کردیم مشابه این است که چگونه برای حفظ یک کشتی، تخته‌های جدید جایگزین تخته‌های قدیمی می‌شوند و به خاطرات اجازه می‌دهد تا سال‌ها باقی بمانند، حتی زمانی که پروتئین‌های حفظ کننده حافظه جایگزین می‌شوند.

وی در ادامه خاطرنشان کرد که اگرچه این مکانیسم مدت‌ها پیش پیش‌بینی شده بود، اما کشف این که اجزای سازنده KIBRA و PKMzeta دخیل هستند و اینکه اکنون مکانیسم تعامل آنها کشف شده است، 40 سال طول کشید.

این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.