خاطرات چگونه در مغز شکل مي‌گيرند؟

کد خبر: ۲۰۷۱۴۴

تاریخ: ۰۸ خرداد ۱۳۹۴ - ۱۱:۴۱

زيست‌شناسان دانشگاه واندربيلت آمريکا موفق به شناسايي نقشي شده‌اند که يک پروتئين مرتبط با اوتيسم و وابستگي به الکل به همراه افسردگي، در شکل‌گيري برآمدگي سازنده ارتباط جديد در مغز ايفا مي‌کند.

هر زمان که يک خاطره ساخته مي‌شود، يک رشته در جايي از مغز به يک نورون کشيده شده و يک ارتباط الکتروشيميايي را با نورون همسايه ايجاد مي‌کند. اکنون محققان به بررسي چگونگي شکل‌گيري اين ارتباطات موسوم به برآمدگي‌هاي دندريت‌، در سطح مولکولي و سلولي پرداخته‌اند.

محققان در تحقيقات خود نشان داده‌اند که پروتئين سيگنال‌دهي Asef2 که از خانواده پروتئين‌هاي تنظيم‌کننده مهاجرت و چسبندگي سلولي است، نقش مهمي در شکل‌گيري اين برآمدگي ايفا مي‌کند.

اين يافته‌ها از اهميت چشمگيري برخوردار است، زيرا Asef2 با اوتيسم و ارتباط وابستگي به الکل و افسردگي مرتبط است.

سلول‌هاي نورون دو نوع فيبر بلند موسوم به دندريت‌ها و آکسون‌ها را توليد مي‌کنند که در مغز ايجاد مي‌شوند. آکسون‌ها سيگنال‌هاي الکتريکي را از بدنه سلول يک نورون به دندريت نورون ديگر منتقل مي‌کند. دندريت‌ها اين سيگنال‌هاي ورودي را دريافت کرده و آن‌ها را به بدنه سلول منتقل مي‌کنند و از اين طريق، ارتباط نورون‌ها شکل مي‌گيرد.

دندريت‌ها در زمان انتظار براي سيگنال ورودي، بطور مداوم رشته‌هاي منعطف ريزي موسوم به filopodia را ايجاد مي‌کنند. اين رشته‌ها از سطح دندريت‌ها بيرون آمده و در منطقه بين سلول‌ها به دنبال آکسون‌ها حرکت مي‌کنند.

به گمان زيست‌شناسان، در همين زمان آکسون‌ها، مواد شيميايي ناشناخته‌اي را ترشح مي‌کنند که filopodia را جذب مي‌کند. با برقراري ارتباط بين رشته‌هاي دندريت با آکسون، آن‌ها بهم چسبيده و يک برآمدگي ايجاد مي‌کنند. آکسون و برآمدگي يکي از دو نيمه يک اتصال سيناپسي را شکل مي‌دهند. ارتباطات جديد مانند اين، پايه شکل‌گيري حافظه و ذخيره آن هستند.

اوتيسم با برآمدگي‌هاي رشد‌نيافته مرتبط شده‌ است که بطور کامل با آکسون‌ها براي تشکيل اتصال سيناپسي جديد مرتبط نشده‌اند. همچنين کاهش برآمدگي‌ها، يکي از ويژگي‌هاي الزامي مراحل اوليه است. اين يافته‌ها ممکن است توضيحي بر دليل مشکل بودن شکل‌گيري خاطرات جديد در مغز افراد آلزايمري باشد.

شکل‌گيري برآمدگي‌ها توسط پروتئين actin انجام مي‌شود که ميکرورشته‌ها را ايجاد کرده و بخشي از اسکلت سلولي است. محققان نشان دادند که Asef2 شکل‌گيري برآمدگي و سيناپس را با فعالسازي پروتئين ديگري موسوم به Rac ارتقا مي‌دهد. آن‌ها همچنين دريافتند که پروتئين ديگري موسوم به spinophilin به جذب Asef2 پرداخته و آن را به برآمدگي‌هاي خاص هدايت مي‌کند.

نتايج اين تحقيق در مجله Biological Chemistry منتشر شده است.