ما دور الخلايا النجمية بالدماغ في استرجاع الذاكرة؟

تُغير دراسة الطريقة التي نفهم بها الذاكرة، فحتى الآن، كانت الذكريات تُفسَّر من خلال نشاط الخلايا الدماغية التي تسمى الخلايا العصبية التي تستجيب لأحداث التعلم وتتحكم في استرجاع الذاكرة.

الدراسة أجراها باحثون بكلية بايلور للطب، ونُشرت في مجلة Natur

الخلايا النجمية

وقد قام فريق بايلور بتوسيع هذه النظرية من خلال إظهار أن أنواع الخلايا غير العصبية في الدماغ والتي تسمى الخلايا النجمية، وهي خلايا على شكل نجمة، تخزن أيضًا الذكريات وتعمل بالتنسيق مع مجموعات من الخلايا العصبية تسمى الإنجرامات لتنظيم تخزين واسترجاع الذكريات.

وحسب موقع ميديكال إكسبريس، قال المؤلف المشارك: "الفكرة السائدة هي أن تكوين واسترجاع الذكريات ينطوي فقط على إنجرامات عصبية يتم تنشيطها من خلال تجارب معينة، وتحمل وتستعيد ذكرى".

وأضاف: "يتمتع مختبرنا بتاريخ طويل في دراسة الخلايا النجمية وتفاعلاتها مع الخلايا العصبية، لقد وجدنا أن هذه الخلايا تتفاعل بشكل وثيق مع بعضها البعض، سواء من الناحية الجسدية أو الوظيفية، وأن هذا ضروري لوظيفة المخ السليمة، ومع ذلك، لم يتم التحقيق في دور الخلايا النجمية في تخزين واسترجاع الذكريات من قبل"، كما قال دينين.

الخلايا النجمية تحفز استرجاع الذاكرة

دأ الباحثون بتطوير مجموعة جديدة تمامًا من الأدوات المعملية لتحديد ودراسة نشاط الخلايا النجمية المرتبطة بدوائر الذاكرة في الدماغ.

كانت التجربة النموذجية تتألف أولًا من تدريب الفئران على الشعور بالخوف و"التجمد" بعد التعرض لموقف معين، وعندما أعيد وضع الفئران في نفس الموقف بعد فترة من الوقت، فإنها تتجمد لأنها تذكرت الموقف، وإذا وضعت نفس الفئران في موقف مختلف، فإنها لن تتجمد لأن هذا ليس السياق الأصلي الذي تم تدريبها فيه على الشعور بالخوف.

قال الدكتور ووكبونج كوان، المؤلف المشارك الأول للدراسة: "من خلال العمل مع هذه الفئران وأدواتنا المعملية الجديدة، تمكنا من إظهار أن الخلايا النجمية تلعب دورًا في استرجاع الذاكرة".

يُظهِر الباحثون أنه أثناء أحداث التعلم، مثل تكييف الخوف، تُعبِّر مجموعة فرعية من الخلايا النجمية في الدماغ عن جين c-Fos، وتعمل الخلايا النجمية التي تعبر عن c-Fos على تنظيم وظيفة الدائرة في تلك المنطقة من الدماغ".

قال الدكتور مايكل ر. ويليامسون، المؤلف المشارك الأول: "إن الخلايا النجمية المعبرة عن c-Fos قريبة جسديًا من الخلايا العصبية الإنجرامية".

وأضاف: "علاوة على ذلك، وجدنا أن الخلايا العصبية الإنجرامية ومجموعة الخلايا النجمية المرتبطة بها جسديًا متصلة وظيفيًا أيضًا، إن تنشيط مجموعة الخلايا النجمية يحفز بشكل خاص النشاط المشبكي أو الاتصال في إنجرام الخلايا العصبية المقابلة. يتدفق هذا الاتصال بين الخلايا النجمية والخلايا العصبية في كلا الاتجاهين؛ تعتمد الخلايا النجمية والخلايا العصبية على بعضها البعض".

وعندما كانت الفئران في موقف غير مرتبط بالخوف، لم تتجمد.

ومع ذلك، عندما تم تنشيط مجموعة الخلايا النجمية في هذه الفئران في البيئة غير المخيفة، تجمدت الحيوانات، مما يدل على أن تنشيط الخلايا النجمية يحفز استرجاع الذاكرة، كما قال كوان.

من أجل فهم أفضل لما يتوسط نشاط مجموعات الخلايا النجمية في استرجاع الذاكرة، قام الباحثون بالتحقيق في الجين NFIA.

وقال ويليامسون: "أظهر مختبرنا سابقًا أن NFIA النجمية يمكنها تنظيم دوائر الذاكرة، ولكن ما إذا كانت تعمل في مجموعات من الخلايا النجمية لتنظيم تخزين الذاكرة واسترجاعها كان غير معروف".

وجد الفريق أن الخلايا النجمية التي يتم تنشيطها من خلال أحداث التعلم تحتوي على مستويات مرتفعة من بروتين NFIA، ومنع إنتاج NFIA في هذه الخلايا النجمية يثبط استدعاء الذاكرة. والأمر المهم هو أن هذا القمع خاص بالذاكرة.

وقال كوان: "عندما قمنا بحذف جين NFIA في الخلايا النجمية التي كانت نشطة أثناء حدث التعلم، لم تتمكن الحيوانات من تذكر الذكرى المحددة المرتبطة بحدث التعلم، ولكنها تمكنت من تذكر ذكريات أخرى".

وقال دينين: "تتحدث هذه النتائج عن طبيعة الدور الذي تلعبه الخلايا النجمية في الذاكرة".

وأضاف: "إن مجموعات الخلايا النجمية المرتبطة بالتعلم تكون خاصة بحدث التعلم هذا. وتختلف مجموعات الخلايا النجمية التي تنظم تذكر تجربة الخوف عن تلك التي تشارك في تذكر تجربة تعلم مختلفة، كما تختلف مجموعة الخلايا العصبية أيضًا".

وتسلط الدراسة الحالية الضوء على صورة أكثر اكتمالًا للاعبين المشاركين والأنشطة التي تجري في الدماغ أثناء تكوين الذاكرة والتذكر.

وبالإضافة إلى ذلك، توفر الدراسة منظورًا جديدًا عند دراسة الحالات البشرية المرتبطة بفقدان الذاكرة، مثل مرض الزهايمر، وكذلك الحالات التي تحدث فيها الذكريات بشكل متكرر ويصعب قمعها، مثل اضطراب ما بعد الصدمة.