پروتئینهای آمیلوئید معمولاً بهعنوان عوامل منفی شناخته میشوند، اما پژوهشگران در حال بررسی این موضوع هستند که آیا گونهای عملکردی از آنها میتواند در شکلگیری خاطرات بلندمدت نقش کلیدی داشته باشد.
در مطالعهای جدید، دانشمندان مؤسسه Stowers در کانزاسسیتی ایالت میزوری، بخش مهم دیگری از فرآیند شکلگیری حافظه را آشکار کردند؛ آنها با شناسایی نوعی پروتئین شپرون در مغز مگس میوه نشان دادند که این پروتئین به آمیلوئیدها در ساخت خاطرات کمک میکند.
داستان زندگی شما در خاطراتتان رمزگذاری شده است، اما دانشمندان هنوز درک دقیقی از این موضوع ندارند که مغز چگونه یک تجربه حسی گذرا را به یادمانی پایدار تبدیل میکند. نکته قابل توجه این است که یکی از عوامل اصلی بیماریهای عصبی، از جمله بیماریهایی که با از دست دادن حافظه مرتبطاند، ممکن است از ابتدا مسئول ایجاد خاطرات بلندمدت باشد.
در مطالعهای تازه که در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده، عصبشناس کائوسیک سی و تیمش در مؤسسه Stowers، پروتئینهای شپرون را در مغز مگسهای میوه مورد بررسی قرار دادند. این پروتئینها به تاخوردگی صحیح سایر پروتئینها کمک میکنند. با وجود آنکه مغز مگس میوه به اندازه یک دانه شن است، بیش از ۱۳۰ متر اتصالات عصبی در خود جای داده که ۱۴۰۰۰۰ نورون را در شبکهای به نام کانکتوم به هم متصل میکند. در سال ۲۰۲۴، دانشمندان موفق شدند کانکتوم مگس میوه را بهطور کامل نقشهبرداری کنند و از آن زمان، این مدل بهطور گسترده برای بررسی سازوکارهای درونی ذهن زیستی مورد استفاده قرار میگیرد.
سی و همکارانش دریافتند که یکی از انواع پروتئینهای شپرون امکان شکلگیری آمیلوئیدهای عملکردی را فراهم میکند؛ تودههایی پروتئینی که به دلیل شکل تاخورده خاص خود، در مغز کارکرد مفیدی دارند. در شکل پاتولوژیک، آمیلوئیدها اغلب با بیماریهای آلزایمر و پارکینسون مرتبطاند، زیرا معمولاً الیاف پروتئینی فشرده و زیانباری تشکیل میدهند که سلولهای مغزی و در نتیجه خاطرات را نابود میکند. با این حال، در زمینه ایجاد خاطره، به نظر میرسد آمیلوئیدهای عملکردی نقشی مرکزی و شگفتآور ایفا میکنند.
سی اظهار داشت: «ما شواهد قطعی در اختیار داریم که نشان میدهد درون دستگاه عصبی فرآیندهایی وجود دارد که میتوانند یک پروتئین را در زمانی بسیار مشخص، در مکانی معین و در پاسخ به تجربهای خاص، به آمیلوئید تبدیل کنند.»
تیم سی برای حل این معما، غلظت ۳۰ نوع مختلف از پروتئینهای شپرون را در مرکز حافظه مغز مگس دستکاری کرد. در این فرآیند، دانشمندان نوعی پروتئین شپرون که پیشتر توصیف نشده بود را شناسایی کردند و آن را Funes نامیدند؛ نامی برگرفته از شخصیت اصلی داستان کوتاه Funes the Memorious اثر خورخه لوئیس بورخس که توانایی به خاطر سپردن تمامی جزئیات را بهطور کامل به دست میآورد.
برای آزمون این فرضیه که پروتئین شپرون Funes مسئول ایجاد آمیلوئیدهای مرتبط با شکلگیری حافظه است، پژوهشگران مگسهای میوه را آموزش دادند تا پس از قرار گرفتن در معرض بویی ناخوشایند، انتظار پاداشی شیرین داشته باشند. مگسهایی که سطح Funes در آنها افزایش یافته بود، توانستند پس از ۲۴ ساعت، پاداش مرتبط با آن بو را به یاد آورند.
سی گفت: «در نهایت، شپرونها ممکن است به مغز اجازه دهند اطلاعات مربوط به جهان بیرون را ادراک، پردازش یا ذخیره کند. و در بیماریهایی که در آنها جهان را آنگونه که هست نمیبینیم، مانند اسکیزوفرنی یا اختلال دوقطبی، میتوان تصور کرد که شپرونها نقشی ایفا کنند.»
