موش‌ها می‌توانند به راحتی جایی که غذا در آن پنهان کرده‌اند را به راحتی به یاد آورند. با این وجود موش‌هایی که به صورت ژنتیکی دستکاری شده‌اند تا بیماری آلزایمر داشته باشند از این توانایی ساده برخوردار نیستند. این موش‌ها درست همانند انسان‌ها فراموشکار می‌شوند.
وقتی این موش‌ها هفت ماهه می‌شوند، نمی‌توانند مسیر درست هزارتویی (maze) که قبلا در آن حضور داشتند را به خاطر آورند. دو ماه بعد، مغز این موش‌ها با انبوهی از ماده «آمیلوید بتا» پر شد. این ماده که نوعی پروتئین است، نشانگر آخرین مرحله از بیماری آلزایمر در انسان به شمار می‌رود.
حال پژوهشگران موفق شدند خاطرات از دست رفته موش‌های مبتلا به آلزایمر را به آنها بازگردانند. این آزمایش به ما کمک می‌کند بهتر بتوانیم نحوه از بین رفتن خاطرات در طی مراحل اولیه بیماری را شناخته و در عین حال، شاید در آینده بتوانیم این خاطرات را بازگردانیم.
دکتر سوسومو تونگاوا و همکارانش در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) از تکنیکی به نام «اپتوژنتیک» استفاده کردند. در این شیوه، ابتدا نوری بر روی سلول‌های عصبی انداخته می‌شود و به این ترتیب این سلول‌ها فعال می‌شوند.
بر اساس نتایج اعلامی از سوی این پژوهشگران، در ابتدای این آزمایش، موش‌های هفت ماهه‌ای که دچار آلزایمر بودند پس از تزریق نوعی ویروس بی خطر به بخش «شکنج دندانه دار» (dentate gyrus) که بخشی از هیپوکامپوس مغز است، تجربیاتی همراه با لحظات ترس و وحشت را به خاطر سپردند. ویروس مذکور دارای پروتئینی است که سبب ایجاد حفره‌هایی ریز بر روی دیواره سلول عصبی می‌شود. این حفره‌های ریز در تاریکی بسته هستند، ولی در پاسخ به نور آبی باز می‌شوند و سلول‌های عصبی دارای بار مثبت یونی می‌توانند از آن عبور کنند. این جریان ایجاد شده سبب فعالیت سلول‌های عصبی می‌شود.
در طی این آزمایش، پژوهشگران می‌توانستند نورون‌های آلوده شده به این ویروس را به وسیله فیبرهای نوری کاشته شده در مغز جانور بیدار کنند. سپس با استفاده از یک آزمون استاندارد آزمایشگاهی، یک موش در جعبه‌ای قرار می‌گرفت و شوکی خفیف به پاهایش داده می‌شد.
موش‌های معمولی می‌توانند این شوک را به خاطر آورده و اگر روز بعد دوباره در آن جعبه قرار گیرند، بی حرکت می‌مانند. اما موش‌های دارای آلزایمر قادر به یادآوری این رویداد ترسناک نبوده و روز بعد، دوباره در آن جعبه حرکت می‌کردند.
با این وجود وقتی پژوهشگران بخش «شکنج دندانه دار» هیپوکامپوس مغز این موش‌های آلزایمری را تحریک کردند، آنها نیز همانند موش‌های سالم در جعبه جدید بی حرکت می‌ایستادند و این احتمالا بدان معناست که قادر به یادآوری خاطرات گذشته بودند.
با این وجود برای اینکه مغز بتواند خاطرات ترسناک مربوط گذشته را به مدتی طولانی به خاطر آورد، باید ارتباطات عصبی (سیناپسی) که خاطره جعبه را به شوک الکتریکی متصل می‌سازد در مغز تقویت شود. این فرآیند که در اصطلاح «تقویت بلندمدت» نامیده می‌شود، در مغز بیماران آلزایمری به شکلی نادرست اجرا می‌شود. همان طور که پیش از این دیدیم، موش‌های آلزایمری به صورت عادی قادر به یادآوری خاطره ترسناک روز قبل نبودند و فقط پس از تحریک نورون‌ها می‌توانستند آن را به خاطر آورند که البته این مساله، باز هم نشانگر عدم تقویت درازمدت در مغز آنهاست.
این تیم پژوهشی برای کمک به موش‌های آلزایمری برای تثبیت و حفظ خاطره مربوط به شوک الکتریکی، نوری آبی را به «شکنج دندانه دار» هیپوکامپوس مغز آنها تاباند. این نور فرکانس 100 هرتز داشت. این فرکانس به عنوان فرکانس ایجاد کننده حالت تثبیت بلندمدت خاطرات شناخته می‌شود. پس از این کار، موش‌های آلزایمری به مدت 6 روز پیاپی، به محض قرارگیری در جعبه، بی حرکت می‌ایستادند و این گویای به خاطرآوری خاطره شوک الکتریکی بود.
مطالعات پژوهشگران دیگر نشان داده است که آلزایمر در مراحل اولیه خود سبب آسیب به توانایی مغز برای پردازش و ذخیره خاطرات می‌شود. با این وجود این مطالعه جدید اشاره به این دارد که ظاهرا توانایی مغز برای بازیابی خاطرات در آلزایمر دچار مشکل می‌شود.
تفاوت میان یافته‌های قبلی و این یافته جدید بسیار مهم است. اگر خاطرات پیش از ذخیره شدن پاک شوند، برای همیشه از دست می‌روند. با این وجود بر اساس پژوهش جدید، شاید همه خاطرات ذخیره شوند و فقط بازیابی آنهاست که اهمیت دارد. این بدان معناست که با استفاده از شیوه اپتوژنتیک می‌توان اثرات آلزایمر در انسان را کاهش داد.
همچنین این یافته پژوهشی می‌تواند خبر خوش دیگری نیز برای میلیون‌ها فرد آلزایمری در سراسر دنیا داشته باشد. تاکنون آزمایشات متعددی برای تحریک الکتریکی نواحی گسترده‌ای از مغز بیماران آلزایمری به انجام رسیده است. در این آزمایشه‌ا، الکترودهایی در جمجمه افراد آلزایمری قرار گرفته بود.
با این وجود، آزمایش دکتر تونگاوا به این نتیجه رسید که تحریک نورن‌های بخش شکنج دندانه دار (و نه سایر بخش‌هایی که به صورت مستقیم درگیر حفظ خاطرات ترسناک هستند) می‌تواند به یادآوری خاطره شوک در بلندمدت بیانجامد. این بدان معناست که شاید شیوه تحریک عمیق مغزی هنوز جای کار دارد و باید بررسی‌های بیشتری برای تعیین نقاط مناسب برای تحریک به انجام برسد.
ترجمه: زهرا جعفری رودپشت
منبع: Nature
No tags for this post.