خانه / پلاستیسیته عصبی / شناسایی نقش مهم آستروسیت ها در حافظه بلند مدت

شناسایی نقش مهم آستروسیت ها در حافظه بلند مدت

نوروسافاری | دانشمندان کشف کردند که آستروسیت ها، که مدتهاست بازیکنان فرعی در مغز در نظر گرفته می شدند، برای ایجاد خاطرات ماندگار در موش ضروری هستند.

محققان موسسه سالک دریافته اند که سلول های ستاره ای شکل به نام آستروسیت ها به مغز کمک می کنند تا خاطره های ماندگار ایجاد کنند. این کار جدید به شواهد در حال رشد در علوم عصبی می افزاید که آستروسیت ها، که مدت ها صرفاً سلولهای پشتیبان در مغز محسوب می شدند، ممکن است نقشی بیشتر از هدایت و پشتیبانی داشته باشند. این مطالعه که در ژورنال GLIA در تاریخ ۲۶ جولای ۲۰۱۹ منتشر شد، می تواند روشهای درمانی بالقوه ای را برای درمان اختلالاتی که در آن حافظه طولانی مدت مختل می شود، مانند آسیب ترومای مغزی یا زوال عقل پیشنهاد دهد.

به گزارش نوروسافاری از موسسه سالک، پروفسور ترنس ساینوفسکی، رئیس آزمایشگاه عصبی شناسی محاسباتی سالک  و نویسنده ارشد این کار می گوید:

این یافته نشان می دهد که این سلولها کارهای بیشتری از این تصور قبلی ما انجام می دهند که فقط به سلولهای عصبی کمک کنند تا فعالیت خود را حفظ کنند. آنها در واقع نقش مهمی در نحوه انتقال و ذخیره اطلاعات در مغز بازی میکنند.

سلولهای عصبی مغز برای برقراری ارتباط در سراسر مغز و آزاد کردن انتقال دهنده های عصبی به سیگنالهای الکتریکی سریع متکی هستند، اما در عوض آستروسیت ها سیگنال هایی از کلسیم را تولید می کنند و موادی را آزاد می کنند که به عنوان گلیوترانسمیترها شناخته می شوند، برخی از آنها از نظر شیمیایی شبیه به انتقال دهنده های عصبی هستند.  دیدگاه کلاسیک این بود که عملکرد آستروسیت ها بیشتر پشتیبانی از نورون های فعال تر، کمک به حمل و نقل مواد مغذی، پاکسازی بقایای مولکولی و نگه داشتن نورون ها در محل است.  اخیراً محققان دریافته اند که آستروسیتها می توانند نقش های دیگر و بیشتری در مغز از طریق رهایش گلیوترانسمیترها داشته باشند اما این موارد تا حد زیادی اسرارآمیز هستند.

بیشتر بدانید:  نقشی‌ برای آستروسیتها در ALS

آستروسیتها، امواج گاما و تشخیص تازگی

در سال ۲۰۱۴، ساینوفسکی، پژوهشگر فوق دکترا موسسه سالک آنتونیو پینتو-دوارته و همکارانشان نشان دادند که غیرفعال کردن آزاد شدن گلیوترانسمیترها در آستروسیت ها نوعی ریتم الکتریکی را که به عنوان نوسان گاما شناخته میشود و برای مهارتهای شناختی مهم است را کاهش میدهد. در آن مطالعه، هنگامی که محققان مهارت های یادگیری و حافظه موش های دارای آستروسیت های غیرفعال شده را آزمایش کردند، نقص هایی را پیدا کردند که محدود به توانایی آنها برای تشخیص تازگی می شد.

در مطالعه جدید، تیم ساینوفسکی برای اولین بار در حافظه طولانی مدت موش هایی با آستروسیت های مختل شده به جست و جو پرداختند.  آنها از حیوانات مهندسی ژنتیکی فاقد گیرنده ای بنام نوع ۲ اینوزیتول ۱،۴،۵-تری فسفات (IP3R2) استفاده کردند که آستروسیت ها برای آزاد شدن کلسیم برای برقراری ارتباط به آن متکی هستند.

محققان موشها را با سه نوع چالش یادگیری و حافظه مختلف، از جمله تعامل با یک شیء جدید و پیدا کردن راه خروج در ماز، آزمایش کردند. در هر حالت، موشهای فاقد IP3R2 توانایی یادگیری مشابه موشهای عادی را نشان دادند.  علاوه بر این، هنگامی که در ۴۸-۲۴ ساعت پس از هر فرایند یادگیری اولیه آزمایش شدند، موش هایی که آستروسیت های مختل داشتند هنوز می توانستند اطلاعات را حفظ کنند- برای مثال، راه خود را از میان پیچ و خم پیدا کنند.  نتایج مطابق  بودند با آنچه در مطالعات قبلی دیده شده بود.

با این حال، هنگامی که این گروه ۲ تا ۴ هفته دیگر صبر کردند و موش های آموزش دیده را دوباره آزمایش کردند، تفاوت های بزرگی دیدند.  موشهایی که گیرنده را از دست داده بودند بسیار بدتر عمل کردند و هنگام عبور از پیچ و خمها بیش از دو برابر خطا انجام دادند.

آنتونیو پینتو-دوارته، که نویسنده اصلی مقاله جدید است ، توضیح می دهد:

بعد از تأخیر چند هفته ای، موش های معمولی عملکردی بهتر از آنچه که درست بعد از تمرین انجام داده بودند را بروز دادند، زیرا مغز آنها فرایند تثبیت حافظه را طی کرده بود. موش های فاقد گیرنده IP3R2 بسیار بدتر عمل کردند.

این نتیجه برای اولین بار است که نقص در آستروسیت ها با نقص در تثبیت حافظه یا حافظه دور مرتبط شده اند.

بیشتر بدانید:  نقش حیاتی گلیا در پاسخ مغز به استرس اجتماعی

روند تثبیت حافظه

روند تثبیت حافظه در مغز شناخته شده است که شامل چندین مکانیسم مؤثر بر نورونها است.  تصور می شود یکی از این مکانیسم ها به تنظیم بهینه قدرت برقراری ارتباط بین نورون ها از طریق تقویت طولانی مدت تکیه دارد، که توسط آن قدرت ارتباطی افزایش می یابد و تضعیف طولانی مدت که توسط آن تضعیف برخی از اتصالات انجام می شوند. 

ساینوفسکی و آنتونیو پینتو-دوارته نشان دادند که اگرچه موش های بدون IP3R2 با کاهش فعالیت آستروسیت ها مشکلی با تشکیل اولیه حافظه ندارند، اما بعدا نقص قابل توجهی داشتند، این نشان می دهد که ممکن است آستروسیت ها نقش ویژه ای در تضعیف طولانی مدت روابط بین نورونها داشته باشند.

ساینوفسکی می گوید:

مکانیسم تضعیف طولانی مدت نورونها به خوبی مطالعه و درک نشده است. باید ببینیم که چگونه آستروسیت ها به تضعیف این اتصالات عصبی مرتبط می شوند.

محققان در حال حاضر در حال برنامه ریزی برای مطالعات آینده برای درک بهتر مسیرهایی هستند که آستروسیت ها بر تضعیف طولانی مدت ارتباطات عصبی و به طور کلی بر حافظه تاثیر می گذارند.

ساینوفسکی می گوید:

فایده طولانی مدت در اینجا به این صورت است که اگر این مسیرها را بهتر بشناسیم، ممکن است بتوانیم روش هایی را برای دستکاری تثبیت حافظه با داروها ایجاد کنیم.

محققان دیگر این تحقیق، آماندا رابرتز از انستیتوی تحقیقاتی اسکریپس و کونفو اوویانگ از دانشگاه پکن بودند.

این کار توسط Fundação Calouste Gulbenkian، موسسه پزشکی هوارد هیوز  انستیتوی کاولی و مغز و ذهن و بنیاد تحقیقات بنیادی شنژن پشتیبانی شده است.

ترجمه: رویا ورمزیار – وبسایت نوروسافاری

لینک خبر:

Brain’s astrocytes play starring role in long-term memory

لینک مقاله:

Impairments in remote memory caused by the lack of Type 2 IP3 receptors

 

 

همچنین ببینید

علت نیستاگموس مادرزادی شناسایی شد

5.0 15  نوروسافاری | محققان موسسه تحقیقات علوم اعصاب هلند این باور طولانی مدت را …

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *