چگونه “محل ساخت” حافظه بلند مدت در مغز ساخته می شود

یک حافظه طولانی مدت جدید را به عنوان یک مکان ساخت و ساز در داخل مغز در نظر بگیرید. نورون‌های مغز خود را بازسازی می‌کنند و با سایر نورون‌ها ارتباط برقرار می‌کنند یا از بین می‌برند تا در صورت نیاز، حافظه را برای بازیابی ذخیره کنند.

نورون ها بدون کمک نمی توانند کار را انجام دهند. آنها به مصالح ساختمانی از یک انبار دور نیاز دارند. بنابراین، کامیون ها برای انتقال محموله به محل ساخت و ساز به بزرگراه برخورد کردند.

محموله آن کامیون ها در طول زمان بسته به قدرت حافظه متفاوت است. آیا نورون‌ها برای ساختن ساختاری که ساعت‌ها، روزها، هفته‌ها یا حتی سال‌ها دوام می‌آورد به منابع نیاز دارند؟

محققان مؤسسه نوآوری و فناوری زیست پزشکی هربرت ورتهایم UF Scripps کشف کرده‌اند که این مواد ساختمانی سلولی – در این مورد، مجموعه‌ای از پروتئین‌ها – در حالی که خاطرات کوتاه‌مدت و بلندمدت را تشکیل می‌دهند، دچار تغییرات وابسته به تجربه می‌شوند.

مقاله ای در مورد این کشف توسط تیمی از دانشمندان موسسه Wertheim UF Scripps در 5 ژانویه منتشر شد. eNeuro، یک مجله با دسترسی آزاد از انجمن علوم اعصاب.

این نگاهی اجمالی به انعطاف پذیری مغز، یا توانایی آن برای سازگاری و تغییر ساختار آن در حین زندگی و جمع آوری خاطرات است.

علاوه بر این، تحقیقات آینده در مورد نحوه عملکرد سیستم های بسیار پیچیده مغز را روشن می کند. دانشمندان گفتند که این پیامدهای بالقوه ای برای درک بهتر اختلالات عصبی دارد. آن‌ها عبارتند از آلزایمر و اسکلروز جانبی آمیوتروفیک که به نام ALS یا بیماری لو گریگ شناخته می‌شود.

نویسنده ارشد ساتیانارایانان وی. او دانشیار موسسه Wertheim UF Scripps است.

او افزود: «ارتباطات این نورون ها باید به طور انتخابی اصلاح شود تا حافظه بلندمدت شکل بگیرد. “و برای اینکه این اصلاح اتفاق بیفتد، نورون باید موادی را از سومای سلول به سیناپس‌های دوردست بفرستد. بسته‌های منحصربه‌فردی از پروتئین‌ها ارسال می‌شوند و این محموله پروتئین در طول زمان با رمزگذاری حافظه تغییر می‌کند. این یک یافته هیجان‌انگیز است.”

سوما بدنه سلولی اصلی یک نورون است که هسته آن در آن قرار دارد، در حالی که سیناپس ها محل ایجاد ارتباط بین نورون ها هستند. در سطح سلولی، این یک سفر طولانی است.

تیم Puthanveettil از گونه‌ای از حلزون دریایی به نام Aplysia برای کشف نحوه رمزگذاری خاطرات استفاده کردند. راب‌ها در مقایسه با نورون‌های مغز انسان، نورون‌های غول‌پیکری دارند که مطالعه آنها را آسان‌تر می‌کند.

پوتان ویتیل گفت که یک مکانیسم عصبی برای ذخیره برخی خاطرات در راب ها بسیار شبیه به آنچه در مغز انسان رخ می دهد، است. حافظه، البته، جوهره معنای انسان بودن است.

گاهی اوقات خاطرات کوتاه مدت هستند، مانند زمانی که چهره غریبه ای را در یک مهمانی می بینیم و روز بعد نمی توانیم آن را به خاطر بیاوریم. او گفت که یک تغییر ساده بیوشیمیایی در مغز، خاطرات کوتاه‌مدتی ایجاد می‌کند که از چند دقیقه تا چند ساعت با ما هستند.

با این حال، خاطرات طولانی‌مدت، خدمه ساخت‌وساز کامل را نشان می‌دهد که به‌طور غیرقابل حذف مدارهای مغز را رمزگذاری می‌کنند، به‌ویژه زمانی که مغز به یک رویداد قوی حساس می‌شود – تصادف ماشین، تولد یک کودک، لحظه‌ای که کسی خبرهای تکان‌دهنده‌ای را می‌آموزد.

پوتان ویتیل گفت که چگونه مغز این کار را انجام می دهد به خوبی درک نشده است، و حتی در حال حاضر، برای رمزگشایی کامل بلوک های ساختمان سلولی که حافظه را تشکیل می دهند، تحقیقات بسیار بیشتری لازم است.

ماده‌ای که بین سوما و سیناپس حرکت می‌کند شامل پروتئین‌های متعددی است که اسب‌های کاری حیاتی هستند که بسیاری از فرآیندها و واکنش‌های شیمیایی را هدایت می‌کنند که به سلول‌های انسانی اجازه عملکرد و انجام وظایف را می‌دهند.

پوتان ویتیل گفت که سایر مواد سلولی نیز ممکن است در طول زمان تغییر کنند. اما این موضوع برای تحقیقات آینده خواهد بود.