كيف تتشكل الذكريات وتتلاشي

متابعه/كريمان مرقس

باستخدام نماذج الماوس ، قرر باحثو Caltech الآن أن يتم ترميز ذكريات قوية ومستقرة من قبل “فرق” من الخلايا العصبية تطلق جميعها بشكل متزامن ، مما يوفر التكرار الذي يتيح لهذه الذكريات أن تستمر مع مرور الوقت. البحث له آثار على فهم كيف يمكن أن تتأثر الذاكرة بعد تلف في الدماغ ، مثل السكتات الدماغية أو مرض الزهايمر.

تم إنجاز العمل في مختبر كارلوس لويس ، أستاذ أبحاث البيولوجيا ، ويرد وصفه في ورقة نشرت في 23 أغسطس من مجلة Science . لوي هو أيضًا عضو هيئة تدريس منتسب في معهد تيانكياو وكريسي تشن للعلوم العصبية في جامعة كاليفورنيا للتكنولوجيا.

بقيادة الباحث ما بعد الدكتوراة والتر جونزاليس ، طور الفريق اختبارًا لفحص النشاط العصبي للفئران عندما يتعلمون ويتذكرون مكانًا جديدًا. في الاختبار ، تم وضع الماوس في حاوية مستقيمة ، بطول حوالي 5 أقدام مع جدران بيضاء. تميز الرموز الفريدة بمواقع مختلفة على طول الجدران – على سبيل المثال ، علامة زائد جريئة بالقرب من أقصى الطرف الأيمن ومائلة زاوية بالقرب من المركز. تم وضع ماء السكر (علاج للفئران) في نهاية المسار. أثناء استكشاف الماوس ، قام الباحثون بقياس نشاط الخلايا العصبية المحددة في الحصين الماوس (منطقة الدماغ حيث تتشكل ذكريات جديدة) والتي من المعروف أن تشفير للأماكن.
المخ:(

الحـُصين)
يقع الحـُصين في الفص الصدغي للمخ. يظهر في الصورة مقطع جانبي في المخ البشري، الفص الجبهي في جهة اليسار, الفص القذالي في اليمين، والفص الصدغي والجداري تم ازالتهم لإظهار الحـُصين.

عندما تم وضع حيوان في البداية في المسار ، لم يكن متأكداً مما يجب فعله وتجوّل إلى اليسار واليمين حتى صادف ماء السكر. في هذه الحالات ، تم تنشيط الخلايا العصبية المفردة عندما لاحظ الماوس وجود رمز على الحائط. ولكن خلال تجارب متعددة مع المسار ، أصبح الماوس على دراية به وتذكر مواقع السكر. عندما أصبح الماوس أكثر دراية ، تم تنشيط المزيد والمزيد من الخلايا العصبية في تزامن من خلال رؤية كل رمز على الحائط. في الأساس ، كان الماوس يدرك مكانه فيما يتعلق بكل رمز فريد.

لدراسة كيف تتلاشى الذكريات مع مرور الوقت ، حجب الباحثون الفئران عن المسار لمدة تصل إلى 20 يومًا. عند العودة إلى المسار بعد هذا الاستراحة ، تذكرت الفئران التي شكلت ذكريات قوية مشفرة بأعداد أكبر من الخلايا العصبية المهمة بسرعة. على الرغم من أن بعض الخلايا العصبية أظهرت نشاطًا مختلفًا ، إلا أنه كان يمكن تحديد ذاكرة الماوس للمسار بوضوح عند تحليل نشاط مجموعات كبيرة من الخلايا العصبية. وبعبارة أخرى ، فإن استخدام مجموعات من الخلايا العصبية يمكّن الدماغ من التكرار ولا يزال يتذكر الذكريات حتى لو كانت بعض الخلايا العصبية الأصلية صامتة أو تالفة.

يشرح غونزاليس: “تخيل أن لديك قصة طويلة ومعقدة ترويها. من أجل الحفاظ على القصة ، يمكنك أن ترويها لخمسة من أصدقائك ، ثم تلتقي أحيانًا معهم جميعًا لإعادة سرد القصة ومساعدة بعضهم البعض. املأ أي فجوات نسيها الفرد ، بالإضافة إلى أنه في كل مرة تعيد فيها سرد القصة ، يمكنك جلب أصدقاء جدد للتعلم ، وبالتالي المساعدة في الحفاظ عليها وتقوية الذاكرة. لتشفير الذكريات التي ستستمر مع مرور الوقت. “

تعتبر الذاكرة أساسية للغاية في السلوك البشري بحيث يمكن أن يؤثر أي ضعف في الذاكرة بشكل كبير على حياتنا اليومية. يمكن أن يكون فقدان الذاكرة الذي يحدث كجزء من الشيخوخة الطبيعية عائقًا كبيرًا لكبار السن. علاوة على ذلك ، فإن فقدان الذاكرة الناجم عن العديد من الأمراض ، وأبرزها مرض الزهايمر ، له عواقب مدمرة يمكن أن تتداخل مع أبسط الإجراءات الروتينية بما في ذلك التعرف على الأقارب أو تذكر العودة إلى المنزل. يشير هذا العمل إلى أن الذكريات قد تتلاشى بسرعة أكبر مع تقدمنا ​​في العمر لأن الذاكرة يتم ترميزها بواسطة عدد أقل من الخلايا العصبية ، وإذا فشل أي من هذه الخلايا العصبية ، يتم فقد الذاكرة. تقترح الدراسة أنه في يوم من الأيام ، فإن تصميم علاجات يمكن أن تعزز توظيف عدد أكبر من الخلايا العصبية لتشفير الذاكرة يمكن أن يساعد في منع فقدان الذاكرة.

يقول لويس: “لسنوات ، عرف الناس أنه كلما مارست نشاطًا ما ، زادت فرصة تذكره لاحقًا”. “نعتقد الآن أن هذا أمر محتمل ، لأنه كلما مارست إجراءً ما ، زاد عدد الخلايا العصبية التي ترمز الإجراء. تفترض النظريات التقليدية حول تخزين الذاكرة أن جعل الذاكرة أكثر ثباتًا يتطلب تقوية الاتصالات مع تشير نتائجنا إلى أن زيادة عدد الخلايا العصبية التي تشفر نفس الذاكرة تمكن الذاكرة من الاستمرار لفترة أطول. “

تحمل الورقة عنوان “استمرار التمثيل العصبي عبر الزمن والتلف في الحصين”. بالإضافة إلى غونزاليس ولويس ، المؤلفان المشاركون هما هانوين تشانغ ، وفني المختبرات السابق آنا هاروتيونيان. تم توفير التمويل من قبل جمعية القلب الأمريكية ومؤسسة ديلا مارتن وصندوق بوروز ويلكوم ومنحة مبادرة برين من المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية.

المصدر معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. كتبه لوري