كيف يؤثر علم الوراثة على تكوين الذاكرة؟
عندما نكوّن ذاكرة جديدة، يخضع الدماغ لعدد من التغيرات الجسدية والوظيفية التي تُعرف مجتمعة باسم "أثر الذاكرة".
يمثل تتبع الذاكرة أنماطًا محددة من النشاط والتعديلات الهيكلية للخلايا العصبية التي تحدث عند تكوين الذاكرة واسترجاعها لاحقًا.
ولكن كيف يقرر الدماغ الخلايا العصبية التي ستشارك في عملية تتبع الذاكرة؟
وفقا لما نشره موقع ميديكال إكسبريس، أشارت الدراسات إلى أن الاستثارة المتأصلة في الخلايا العصبية تلعب دورًا، لكن وجهة النظر المقبولة حاليًا للتعلم أهملت النظر إلى داخل مركز قيادة الخلية العصبية نفسها، أي نواتها، ويبدو أن هناك بُعدًا آخر في النواة لم يتم استكشافه بعد، وهو علم الوراثة اللاجينية.
داخل كل خلية في كائن حي معين، تكون المادة الوراثية المشفرة بواسطة الحمض النووي هي نفسها، ومع ذلك فإن أنواع الخلايا المختلفة التي يتكون منها الجسم، مثل خلايا الجلد أو خلايا الكلى أو الخلايا العصبية، تعبر كل منها عن مجموعة مختلفة من الجينات.
علم الوراثة اللاجينية هو الآلية التي تحدد كيفية تحكم الخلايا في هذا النشاط الجيني دون تغيير تسلسل الحمض النووي.
الآن، اكتشف علماء بقيادة عالم الأعصاب يوهانس جراف ما إذا كان علم الوراثة اللاجينية قد يؤثر على احتمالية اختيار الخلايا العصبية لتكوين الذاكرة.
يُظهر بحثهم على الفئران، والذي نُشر في مجلة Science، أن الحالة اللاجينية للخلية العصبية هي المفتاح لدورها في تشفير الذاكرة.
يقول جراف: "إننا نلقي الضوء على الخطوة الأولى لتكوين الذاكرة من المستوى المتمركز حول الحمض النووي".
تأثير العوامل اللاجينية على وظيفة الذاكرة
تساءل جراف وفريقه عما إذا كانت العوامل اللاجينية يمكن أن تؤثر على وظيفة "الذاكرة" للخلية العصبية.
يمكن أن تكون الخلية العصبية مفتوحة جينيًا عندما يتفكك الحمض النووي الموجود داخل نواتها أو يسترخي؛ ويغلق عندما يكون الحمض النووي مضغوطًا ومحكمًا.
ووجدوا أن الخلايا العصبية المفتوحة هي الأكثر احتمالا لتجنيدها في "أثر الذاكرة"، وهي مجموعة متفرقة من الخلايا العصبية في الدماغ التي تظهر النشاط الكهربائي عند تعلم شيء جديد.
وفي الواقع، فإن الخلايا العصبية التي كانت في حالة كروماتين أكثر انفتاحًا كانت أيضًا هي التي أظهرت نشاطًا كهربائيًا أعلى.
استخدم العلماء بعد ذلك فيروسًا لتوصيل إنزيمات لاجينية للحث بشكل مصطنع على انفتاح الخلايا العصبية، ووجدوا أن الفئران المقابلة تعلمت بشكل أفضل بكثير، وعندما استخدم العلماء النهج المعاكس لإغلاق الحمض النووي للخلايا العصبية، تم إلغاء قدرة الفئران على التعلم.
تفتح هذه النتائج طرقًا جديدة لفهم التعلم الذي يشمل نواة الخلية العصبية، وقد تؤدي يومًا ما إلى تناول دواء لتحسين التعلم.
وقال جراف: "إنهم يبتعدون عن وجهة النظر العلمية العصبية السائدة حول التعلم والذاكرة التي تركز على أهمية اللدونة التشابكية، ويركزون حديثًا على ما يحدث داخل نواة الخلية العصبية، على الحمض النووي الخاص بها، وهذا مهم بشكل خاص، العديد من الاضطرابات المعرفية مثل مرض الزهايمر واضطراب ما بعد الصدمة تتميز بآليات جينية خاطئة".
