محققان یک سیستم عصبی نوری جدید را برای دستکاری خاطرات نشان می دهند

هنگامی که یک سند مهم روی میز شما قرار می گیرد، 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.

چاپ در مجله علوم پایهآکیهیرو گوتو از دانشگاه کیوتو از مغز موش برای نمایش یک سیستم عصبی نوری جدید برای دستکاری خاطرات استفاده می کند. این تکنیک مانع از فعالیت عصبی می شود که به عنوان تقویت طولانی مدت یا LTP شناخته می شود که در غیر این صورت حافظه را در طول خواب تثبیت می کند.

LTP سیناپس ها را از طریق فعالیت عصبی تقویت می کند و برای شکل گیری حافظه حیاتی است. زمان و مکان تشکیل خاطرات در مغز را می توان با بررسی زمان و کدام سلول ها تحت LTP تعیین کرد.

داروها می توانند 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.

در جستجوی الهام، گوتو به هالیوود روی آورد.

او با لبخند می گوید: “در “مردان سیاه پوش” ماموران با یک فلاش نور خاطرات را پاک می کنند. ما هم کاری مشابه انجام دادیم.” تیم او از نور برای غیرفعال کردن پروتئین های ضروری برای LTP استفاده می کند.

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 معمولاً برای تحویل ژن استفاده می‌شود، به مغز تزریق می‌شود که سپس پروتئین ذوب‌شده‌ای از کوفیلین و فلورسنت SuperNova را بیان می‌کند. وقتی این پروتئین ها در معرض نور قرار می گیرند، اکسیژن فعالی آزاد می کنند که ترکیبات مجاور مانند کوفیلین را غیرفعال می کند.

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

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

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

ناهنجاری های سیناپسی مربوط به LTP در اختلالات حافظه و یادگیری مانند بیماری آلزایمر و همچنین بیماری های روانپزشکی مانند اسکیزوفرنی نقش دارند. هایاشی نتیجه می گیرد: “ما انتظار داریم روش ما به طیف وسیعی از درمان ها برای اختلالات روانی منجر شود.”