دستکاری خاطرات با سیستم عصبی نوری جدید

ایران اکونومیست-محققان دانشگاه کیوتو در تازه‌ترین مطالعات خود موفق شدند با کشف یک سیستم عصبی نوری جدید خاطرات را دستکاری کنند.

کد خبر: ۳۹۶۰۴۵

تاریخ: ۲۴ آبان ۱۴۰۰ - ۱۳:۰۳

هنگامی که یک سند مهم روی میز شما قرار می‌گیرد، ممکن است آن را برای نگهداری ذخیره کنید. همین اتفاق در مورد خاطرات ما نیز می‌افتد: آن‌ها ابتدا در یک قسمت از مغز ظاهر می‌شوند و سپس برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت در فرآیندی به نام تثبیت حافظه به قسمت دیگر منتقل می‌شوند.

آکیهیرو گوتو از دانشگاه کیوتو که در ژورنال Science منتشر شده است، از مغز موش برای نشان دادن یک سیستم عصبی نوری جدید برای دستکاری خاطرات استفاده می‌کند. این تکنیک مانع از فعالیت عصبی می‌شود که به عنوان تقویت طولانی مدت یا LTP شناخته می‌شود که در غیر این صورت حافظه را در طول خواب تثبیت می‌کند.

LTP سیناپس‌ها را از طریق فعالیت عصبی تقویت می‌کند و برای شکل گیری حافظه حیاتی است. زمان و مکان تشکیل خاطرات در مغز را می‌توان با بررسی زمان و کدام سلول‌ها تحت LTP تعیین کرد.

دارو‌ها می‌توانند LTP را مختل کنند، اما یک اثر کلی دارند و در هدف قرار دادن مناطق خاص مغز در مقاطع زمانی خاص در تثبیت حافظه خوب نیستند.

او با لبخند می‌گوید: در مردان سیاه پوش ماموران با یک فلاش نور خاطرات را پاک می‌کنند. ما هم کاری مشابه انجام دادیم. تیم او از نور برای غیرفعال کردن پروتئین‌های ضروری برای LTP استفاده می‌کند.

تیم یاسونوری هایاشی، یکی از نویسندگان این مقاله، با تغییر لباس‌ها و سایه‌های مشکی برای کت‌های آزمایشگاهی سفید و عینک ایمنی، مغز موش را برای مهار کوفیلین، پروتئینی که برای عملکرد سیناپس ضروری است، روشن می‌کند.

در ابتدا ویروس مرتبط با آدنو یا AAV که معمولا برای تحویل ژن استفاده می‌شود، به مغز تزریق می‌شود که سپس پروتئین ذوب‌شده‌ای از کوفیلین و فلورسنت SuperNova را بیان می‌کند. وقتی این پروتئین‌ها در معرض نور قرار می‌گیرند، اکسیژن فعالی آزاد می‌کنند که ترکیبات مجاور مانند کوفیلین را غیرفعال می‌کند.

وقوع LTP در هیپوکامپ، جایی که برای اولین بار خاطرات در آن ذخیره می‌شود، قابل توجه است. هنگامی که این ناحیه از مغز تحت تابش قرار می‌گیرد، یک بار بلافاصله پس از یادگیری یک کار و سپس دوباره در طول خواب پس از یادگیری، حافظه از بین می‌رود.

گوتو می‌گوید: تعجب آور بود که حذف LTP محلی با روشنایی هدفمند، حافظه را به وضوح پاک کرد.

هایاشی معتقد است این فناوری جدید روشی را برای جداسازی شکل گیری حافظه هم به صورت زمانی و هم مکانی در مغز در سطح سلولی فراهم می‌کند.

ناهنجاری‌های سیناپسی مربوط به LTP در اختلالات حافظه و یادگیری مانند بیماری آلزایمر و همچنین بیماری‌های روانپزشکی مانند اسکیزوفرنی نقش دارند. هایاشی نتیجه می‌گیرد: ما انتظار داریم روش ما به طیف وسیعی از درمان‌ها برای اختلالات روانی منجر شود.