تأیید مولکول‌های حافظه در مگس سرکه

پژوهش‌های ما روی آپلیزیا نشان داد که آدنوزین مونوفسفات حلقوی (cyclic adenosine monophosphate, CAMP) و پروتئین کیناز A (protein kinase A) در حافظه‌ی کوتاه‌مدت نقش دارند. این یافته‌ها با تحقیقات ژنتیکی روی مگس سرکه (Drosophila) تأیید شد. مگس سرکه، به دلیل چرخه‌ی تولیدمثلی کوتاه و کروموزوم‌های کم (چهار کروموزوم در مقایسه با ۳۲ کروموزوم انسان)، جانور ایده‌آلی برای تحقیقات ژنتیکی است. پرسش این بود: آیا ژن‌ها در فرایندهای ذهنی مانند حافظه نقش دارند؟

سیمور بنزر در سال ۱۹۶۷ با ایجاد جهش‌های تصادفی در ژن‌های مگس سرکه، تأثیرات آن‌ها را بر یادگیری و حافظه بررسی کرد. چیپ کوئین و یادین دودای با روش شرطی‌سازی کلاسیک، مگس‌ها را در معرض دو رایحه قرار دادند. رایحه‌ی شماره‌ی یک با شوک الکتریکی همراه بود، که مگس‌ها را شرطی کرد تا از آن اجتناب کنند. مگس‌های شرطی‌شده از رایحه‌ی شماره‌ی یک دوری کرده و به رایحه‌ی شماره‌ی دو نزدیک شدند. تا سال ۱۹۷۴، آن‌ها مگسی جهش‌یافته به نام «کندذهن» را شناسایی کردند که نقص در حافظه‌ی کوتاه‌مدت داشت.

دانکن بپرس در سال ۱۹۸۱ مسیر پیام‌رسانی CAMP را در مگس کندذهن بررسی کرد و دریافت که جهش در ژنی مسئول تجزیه‌ی CAMP رخ داده است. این جهش باعث انباشت بیش از حد CAMP شد، که احتمالاً سیناپس‌ها را اشباع کرد و از تغییرات بعدی جلوگیری نمود. جهش‌های دیگر نیز عصب‌راهه‌های پیام‌رسانی CAMP را تحت تأثیر قرار می‌دادند. آزمایش‌های آپلیزیا و مگس سرکه، با وجود تفاوت در روش‌های یادگیری، یکدیگر را تأیید کردند و نشان دادند که سازوکارهای یاخته‌ای حافظه‌ی کوتاه‌مدت در گونه‌های مختلف مشابه است و در تکامل حفظ شده‌اند.

این یافته‌ها تأیید کردند که عصب‌راهه‌های پیام‌رسانی بیوشیمیایی (biochemical signaling pathways) در نورون‌ها مشابه دیگر یاخته‌ها عمل می‌کنند. CAMP نه‌تنها در نورون‌ها، بلکه در روده، کلیه، و کبد نیز برای تغییرات سوخت‌وسازی استفاده می‌شود. حتی در باکتری اشریشیا کلی (Escherichia coli)، CAMP به‌عنوان پیام‌رسان ثانی (second messenger) عمل می‌کند. این نشان می‌دهد که تکامل از مولکول‌های موجود برای ایجاد تغییرات سیناپسی و ذخیره‌سازی حافظه استفاده می‌کند، بدون نیاز به مولکول‌های جدید.

فرانسوا ژاکوب نشان داد که تکامل مانند یک تعمیرکار سرهم‌بندی‌کن (bricoleur) عمل می‌کند، نه مانند مهندسی که از مواد خام جدید استفاده می‌کند. تکامل ژن‌های موجود را با تغییرات کوچک بازآرایی می‌کند تا کارکردهای جدید ایجاد کند. برخلاف انتظار اولیه، پروتئین‌های اختصاصی مغز انسان اندک بودند و اکثر پروتئین‌های مغزی، از جمله گیرنده‌های ناقل عصبی (neurotransmitter-gated receptors)، در دیگر یاخته‌ها نیز وجود دارند. این امر نشان می‌دهد که شالوده‌ی حافظه و اندیشه از عناصر مشترکی تشکیل شده است که در سراسر حیات حفظ شده‌اند.


📓 در جست‌وجوی حافظه: پیدایش دانش نوین ذهن
✍ اریک کندل
®️ سلامت رنجبر

🆔 @Chekide_ha