تم العثور على مؤقت في الدماغ يحدد الذكريات التي سيتم الاحتفاظ بها.

بحث جديد منشور في طبيعة, يوضح أن عملية تكوين الذاكرة وتصنيفها يتم تنظيمها من خلال سلسلة من الآليات الجزيئية العاملة في مناطق مختلفة من الدماغ، بما في ذلك الحصين والمهاد والقشرة.

تقول بريا راجاسيثوباثي من مختبر الديناميكا العصبية والإدراك لعائلة سكولر هورباخ: “تشرح هذه الرؤية الرئيسية كيف نضبط ثبات الذاكرة. إن اختيار ما يجب تذكره هو عملية مستمرة، وليس قرارًا يتم اتخاذه لمرة واحدة”.

إعادة النظر في نموذج الذاكرة الكلاسيكية

وكان يُعتقد سابقًا أن الذكريات طويلة المدى يتم تخزينها في القشرة الدماغية بسبب عوامل بيولوجية “المفاتيح”، تشبه الترانزستورات التي تقوم بتشغيل وإيقاف الذاكرة. إلا أن هذه النظرية لم تفسر سبب استمرار بعض الذكريات لأسابيع والبعض الآخر لعقود. في عام 2023، أظهر راجاسيثوباتي وزملاؤه أن المهاد يربط الذاكرة قصيرة المدى في الحصين بالذاكرة طويلة المدى في القشرة، مما يساعد في تحديد الذكريات التي تستحق التعزيز.

الواقع الافتراضي قدم فكرة

وللتحقق من هذه العمليات، أنشأ الفريق نظام واقع افتراضي للفئران حيث يمكنهم التحكم في تكرار تجارب معينة.

يقول راجاسيثوباتي: “من خلال تغيير وتيرة الأحداث، يمكننا معرفة الآليات المرتبطة بتخزين الذكريات”.

باستخدام محرر الجينوم كريسبر، قام الباحثون بتعديل نشاط الجينات في المهاد والقشرة، ووجدوا أن كل جزيء يعمل على نطاق زمني مختلف ويؤثر على مدة الذاكرة.

الموقتات الجزيئية التي تحدد استقرار الذاكرة

أظهرت النتائج أن الذاكرة طويلة المدى لا تتشكل عن طريق مفتاح واحد، بل عن طريق سلسلة من البرامج التي تتكشف في جميع أنحاء الدماغ مثل الموقتات. يتم تنشيط الموقتات المبكرة بسرعة ولكنها تختفي، مما يسمح للذكريات غير المهمة بالتلاشي. يتم تضمين العناصر اللاحقة تدريجيًا، مما يعزز التجارب المهمة. تتوسط ثلاثة منظمات نسخية رئيسية عملية الاحتفاظ بالذاكرة: Camta1 وTcf4 في المهاد، وAsh1l في القشرة الحزامية الأمامية. يؤدي تعطيل هذه الجزيئات إلى إضعاف الروابط بين مناطق الدماغ ويسبب فقدان الذكريات.

وفقا للنموذج، يتم تشكيل الذاكرة لأول مرة في الحصين. يساعد Camta1 في الحفاظ على المسارات المبكرة، ويقوي Tcf4 الروابط الهيكلية، ويشارك Ash1l في إعادة تشكيل الكروماتين، مما يضمن الاستقرار على المدى الطويل.

يوضح راجاسيثوباتي قائلاً: “إذا لم يتم نقل الذكريات إلى هذه الموقتات، فإنها تختفي بسرعة”.

Ash1l هو هيستون ميثيل ترانسفيراز الذي يساعد الخلايا “يتذكر” الأحداث الماضية. تحدث آليات مماثلة في الجهاز المناعي وتمايز الخلايا، مما يدل على أن الدماغ يتكيف مع استراتيجيات تخزين المعلومات العالمية للذاكرة المعرفية.

أهمية عملية

إن فهم هذه البرامج يمكن أن يساعد في تطوير علاجات للأمراض المرتبطة بالذاكرة، بما في ذلك مرض الزهايمر. ملاحظات راجاسيثوباتي:

“إذا تضررت الخلايا العصبية في منطقة واحدة، فيمكننا توجيه الذاكرة عبر المناطق السليمة للحفاظ على الوظيفة.”

ويدرس الفريق كيفية تفعيل هذه الموقتات الجزيئية وما الذي يحدد مدتها. ويعتقدون أن المهاد يلعب دورًا مركزيًا في تقييم أهمية الذكريات والتحكم في طول عمرها.

ويخلص راجاسيثوباتي إلى القول: “نريد أن نفهم حياة الذاكرة بعد أن تتشكل في الحصين، وكيف يقود المهاد والوصلات القشرية هذه العملية”.