الباحثون يربطون تراجع الذاكرة لدى الفئران القديمة بإنزيم رئيسي: ما الخطوة التالية؟

مع تقدمنا في العمر، يلاحظ الكثير منا أن ذاكرتنا التي كانت حادة في السابق أصبحت أكثر ضبابية. هذه الظاهرة ليست فقط عن صعوبة تذكر المعلومات الجديدة ولكن أيضًا عن صعوبة تحديث الذكريات القديمة. الأبحاث الأخيرة من جامعة ولاية بنسلفانيا تسلط الضوء على هذه التحديات وتقدم لمحة من الأمل لتعزيز المرونة الإدراكية لدى كبار السن.

حددت الأبحاث من جامعة ولاية بنسلفانيا إنزيمًا حاسمًا لفهم التدهور المرتبط بالعمر في تحديث الذاكرة. تكشف نتائجهم، التي نُشرت في مجلة “Frontiers in Molecular Neuroscience”، أن حظر هذا الإنزيم في الحيوانات القديمة سمح لها بأداء مماثل للفئران الأصغر سنًا، مما يشير إلى أن التدخلات المستهدفة قد تحسن التعلم لدى البالغين الأكبر سناً.

وقالت جانين كواپيس، أستاذ مساعد في علم الأحياء والمؤلفة الرئيسية للدراسة: “من المهم أن نفهم ما يحدث على المستوى الجزيئي أثناء تحديث الذاكرة، لأنه كالبشر، فإن معظم ذاكرتنا هي تحديثات. نحن دائمًا نبني على الأشياء التي نعرفها بالفعل ونعدل الذكريات الموجودة”. وأضافت: “لكن لا أحد قد نظر بالفعل في ما إذا كانت الآليات وراء تشكيل الذاكرة وتحديث الذاكرة متماثلة أو إذا كانت فريدة لتحديث الذاكرة. هذه خطوة إلى الأمام في معرفة ذلك.”

تتضمن عملية تشكيل وتحديث الذكريات في الدماغ آليات بيولوجية معقدة. عندما تتشكل الذاكرة، يمر الدماغ بعملية تسمى التوطيد، حيث تعبر الخلايا عن البروتينات عند المشابك، وهي فجوة التواصل بين الخلايا العصبية، مما يسمح للذاكرة بالتخزين. وشرحت كواپيس: “عندما يُعرض عليك معلومات جديدة، يجب عليك إخراج تلك الذاكرة الموجودة من التخزين وإضعافها بحيث تكون جاهزة لاستقبال المعلومات الجديدة”. وأضافت: “بمجرد تعلم المعلومات الجديدة ودمج تلك الخلايا العصبية الجديدة، يتم تثبيت الذاكرة المحدثة وتخزينها مرة أخرى.” ومع ذلك، تصبح هذه العملية، المعروفة بإعادة التوطيد، أقل فعالية مع تقدم العمر.

لتعميق البحث، ركز الباحثون على إنزيم الهيستون ديأسيتيلاز 3 (HDAC3)، وهو إنزيم ينظم نسخ الجينات. بينما أبرزت الدراسات السابقة دور HDAC3 في تشكيل وتوطيد الذاكرة، لم يتم استكشاف تأثيره على إعادة توطيد الذاكرة. وقال تشاد سميز، طالب دراسات عليا في علم الأحياء وأول مؤلف للورقة: “عادةً ما يقوم HDAC3 بشد الكروماتين، وهو مركب من الحمض النووي والبروتينات، مما يجعل النسخ صعبًا”. وأضاف: “إذا قمنا بحظر هذه الأنشطة الإنزيمية، فقد يساعد ذلك في الحفاظ على حالة كروماتين أكثر انفتاحًا وتحسين التعبير الجيني.”

في تجاربهم، منعت عملية حظر HDAC3 خلال مرحلة إعادة توطيد الذاكرة العيوب المعتادة المرتبطة بالعمر في تحديث الذاكرة. أظهرت الفئران القديمة، عندما تم تثبيط HDAC3، أداء تحديث الذاكرة يعادل الفئران الأصغر سناً. استخدم الباحثون منهجية متخصصة تُعرف بنموذج الأجسام في المواقع المحدثة لتقييم ذلك. تتضمن هذه الطريقة تدريب الفئران على تعلم مواقع الأشياء، تحديث مواقعها، ثم اختبار قدرة الفئران على التعرف على كل من المواقع الأصلية والجديدة.

وأشار سميز: “تحب الفئران الجديد، لذا إذا كان لديهم ذاكرة جيدة لجلسة التدريب أو التحديث، فسيستكشفون موقع الكائن الجديد أكثر”. وأضاف: “لكن إذا كانت ذاكرتهم ضعيفة، فإنهم يميلون إلى استكشاف المواقع التي تعلموها مسبقًا بنفس قدر الموقع الجديد.”

تداعيات هذه الدراسة عميقة. من خلال تحديد الآليات الجزيئية مثل HDAC3، يأمل الفريق في اكتشاف أهداف علاجية جديدة قد تحسن المرونة الإدراكية في الفئات العمرية المتقدمة. وأضافت كواپيس: “إذا حسنت هذه الآليات الذاكرة في الشيخوخة الطبيعية، فقد تساعد أيضًا في حالات مثل مرض الزهايمر والخرف.”

يشمل مؤلفو الدراسة الآخرون لورين بيلفي وتشاد برونسويك، وكلاهما طالب دكتوراه في جامعة ولاية بنسلفانيا، بالإضافة إلى الطلاب الجامعيين ديستيني رايت وسوفيا بينيتس، والباحث ما بعد الدكتوراه مارك أوربان، وغوانهوا شو، طالب دراسات عليا في جامعة هارفارد خلال البحث.

بينما نواصل استكشاف تعقيدات الذاكرة والشيخوخة، توفر هذه الاكتشافات طرقًا واعدة لتحسين الصحة الإدراكية وجودة الحياة لدى كبار السن.

(يشمل مساهمات الوكالات)