کشف نقش مهم یک پروتئین در به یاد آوردن خاطرات

دیدارنیوز: پژوهشگران به بینش‌هایی در مورد بیوشیمی حافظه بلندمدت دست یافته‌اند.
آن‌ها با بررسی مگس‌های میوه دریافتند که پروتئین "Apterous" یا "Ap"، نقش مضاعفی در حفظ خاطرات بر عهده دارد. این پروتئین طی آزمایش‌ها، نه تنها برای کمک به حفظ کردن خاطرات، به کوفاکتور موسوم به "Chi" متصل شد، بلکه به طور مستقل به تنظیم برخی از انتقال‌دهنده‌های عصبی و تثبیت بلندمدت پرداخت. بینش‌هایی از این دست، نویدبخش روش‌های جدیدی برای درمان اختلالات مرتبط با حافظه هستند.
خاطرات معمولا سیال هستند، اما زمانی که رویداد‌های خاصی تکرار می‌شوند یا تأثیر قوی دارند، خاطرات آن رویداد‌ها می‌توانند در مغز ما برای ذخیره‌سازی بلندمدت تثبیت شوند و برای زمان طولانی باقی بمانند. بیوشیمی حافظه، بسیار پیچیده است و دانشمندان در حال حاضر، فقط با نحوه عملکرد آن کنار می‌آیند.
گروهی از پژوهشگران دانشگاه متروپولیتن توکیو به سرپرستی پروفسور "تاکائومی ساکای" (Takaomi Sakai)، در حال بررسی نوعی مگس میوه موسوم به "مگس سرکه" (Drosophila) هستند تا پاسخی را برای نحوه عملکرد حافظه در این موجودات پیدا کنند. آن‌ها در جدیدترین پژوهش خود، نقش یک تنظیم‌کننده رشد شناخته‌شده یعنی پروتئین Ap را کشف کردند که نقش مهمی در رشد فیزیکی مگس‌ها بر عهده دارد. کلمه Apterous به معنای بدون بال است. مگس‌های دارای جهش در ژن Ap، اغلب بال ندارند. جالب است که Ap حتی پس از بلوغ فیزیکی نیز فعال باقی می‌ماند. دلیل این موضوع، مانند یک راز باقی مانده بود.
اکنون، پژوهشگران تایید کرده‌اند که مگس‌های دارای جهش Ap، با حافظه بلندمدت خود مشکل دارند. بیان Ap در بزرگسالان، کلیدی برای به خاطر آوردن رویداد‌های گذشته بود. آن‌ها با بررسی جزئیات بیشتر متوجه شدند که Apterous، دو نقش بسیار مهم را در حافظه بر عهده دارد. پژوهشگران با بررسی مغز این مگس میوه، Apterous را در دو محل یافتند؛ ساختار‌های موسوم به "اجسام قارچی" (Mushroom Bodies) که مسئول یادگیری و حافظه هستند و همچنین، "نورون‌های ساعت" (Clock Neurons) که مسئول برانگیختگی رفتاری و خواب هستند.

نقش مهم یک پروتئین در به یاد آوردن خاطرات

پروتئین Ap در اجسام قارچی، هماهنگ با کوفاکتور Chi کار می‌کند و به حفظ خاطرات بلندمدت کمک می‌کند. می‌توان گفت که ترکیب "Ap/Chi" به عنوان یک فاکتور رونویسی عمل می‌کند و اطلاعات موجود در ژن‌های کلیدی را به آران‌ای پیام‌رسان انتقال می‌دهد که به تولید پروتئین می‌انجامد. با وجود این، به نظر می‌رسید که Ap در نورون‌های ساعت، به تنهایی کار می‌کند.
پژوهشگران با مقایسه انواع جهش‌یافته Ap دریافتند که این پروتئین، به تنظیم واکنش گیرنده‌های "گابا" (GABA) کمک می‌کند که مسئول پاسخ دادن به یک انتقال‌دهنده عصبی کلیدی موسوم به "گاما آمینو بوتیریک اسید" یا همان "گابا" (GABA) هستند. میزان فعالیت مناسب گیرنده‌های گابا، به تحریک نورون‌های موسوم به "l-LNvs" مورد نیاز برای تثبیت خاطرات کمک کرد. پژوهشگران در آزمایش‌هایی برای تأیید این مکانیسم، حتی توانستند با سرکوب مصنوعی بیان گیرنده‌های گابا، با برخی از اثرات جهش Ap مقابله کنند.
این پژوهش نه تنها راه‌های گوناگونی را نشان داد که Ap به واسطه آن‌ها می‌تواند به عملکرد حافظه در مگس‌های میوه کمک کند، بلکه بیوشیمی دقیقی که آن‌ها آشکار کردند، بینش‌هایی را نیز در مورد حافظه پستانداران نوید می‌دهد. پستانداران، پروتئین‌هایی دارند که عملکرد‌هایی بسیار مشابه Ap انجام می‌دهند. پژوهشگران امیدوار هستند که پیشرفت‌های آن‌ها به ارائه روش‌های جدیدی برای درمان اختلالات حافظه و تروما کمک کنند.
این پژوهش، در مجله "PLoS Biology" به چاپ رسید.