دی‌جی درون مغز: فعالیت الکتریکی را متعادل می‌کند تا حافظه‌ها را بسازد

در این مقاله، پژوهشگران نشان دادند که چگونه سلول‌های مکان در هیپوکامپوس با استفاده از سیگنال‌هایی از قشر انتروهینال، تعادل لازم برای حفظ اطلاعات را در حین یادگیری جدید برقرار می‌سازند. این یافته‌ها می‌توانند به درک بهتر اختلالات حافظه کمک کنند.

🧠 سلول‌های مکان و نقش آن‌ها در حافظه

سلول‌های مکان، نورون‌هایی در مرکز حافظه مغز به نام هیپوکامپوس هستند که به مغز کمک می‌کنند تا موقعیت بدن را در فضا پیگیری کند. آرایه‌هایی از این سلول‌ها یک نقشه شناختی شکل می‌دهند و زمانی که بدن در یک مکان خاص از محیط قرار دارد، سیگنال‌های الکتریکی ارسال می‌کنند. این سلول‌ها در یک حالت تعادل دقیق عمل می‌کنند. آن‌ها باید ثابت بمانند تا مغز به یاد بیاورد که بدن دوباره به یک مکان آشنا وارد شده است و در عین حال باید آماده باشد تا با تغییرات محیط اطراف سازگار شوند. اینکه این سلول‌ها چگونه این تعادل را برقرار می‌کنند تا به امروز برای دانشمندان عصب‌شناسی معما باقی مانده بود.

📰 کشف جدید در دنیای عصب‌شناسی

اکنون، در یک مطالعه جدید منتشر شده در Science، محققان به رهبری جایتا باسو، عصب‌شناس دانشگاه نیویورک، نشان دادند که چگونه سلول‌های مکان در هیپوکامپوس از ترکیب سیگنال‌ها از یک منطقه دیگر مغز به نام قشر انتروهینال برای حفظ ثبات اطلاعات موجود در حالی که یادگیری‌های جدید را نیز در بر می‌گیرد، استفاده می‌کنند. این یافته‌ها به سوالات کلیدی درباره چگونگی عملکرد حافظه انسانی پاسخ می‌دهند و ممکن است به درک بهتر اختلالات حافظه و یادگیری منجر شوند.

⚡ بررسی سلول‌های مکان

برای مطالعه نحوه تشکیل و نگهداری سلول‌های مکان، تیم تحقیقاتی به ناحیه CA3 هیپوکامپوس نگاه کرد که جمعیت غنی از نورون‌های سلول مکان را در خود دارد. این سلول‌ها دامنه‌ای از سیگنال‌های الکتریکی از قشر انتروهینال جانبی (LEC) دریافت می‌کنند. LEC یک ایستگاه بین نوکورتکس و هیپوکامپوس است. نوکورتکس اطلاعات حسی در مورد دنیای اطراف ما را به LEC می‌فرستد و LEC این اطلاعات را سازماندهی کرده و یک خروجی منظم را به هیپوکامپوس می‌فرستد.

🎶 سیگنال‌های متنوع و عملکرد آن‌ها

محققان در موش‌ها دو نوع سیگنال از LEC به هیپوکامپوس را بررسی کردند. سیگنال‌های گلوتاماترژیک معمولاً سیگنال‌هایی هستند که نورون‌ها را تحریک کرده و فعال می‌کنند، در حالی که سیگنال‌های گابا (GABA) ارژیک معمولاً فعالیت را کاهش می‌دهند. تیم تحقیقاتی با استفاده از تکنیک‌های patch-clamp الکتروفیزیولوژی برای اندازه‌گیری جریان در سلول‌ها و اپتوجنتیک برای ایزوله کردن فعالیت در این دو نوع پروجکشن نورونی از این دو نوع سیگنال‌ها بررسی کردند.

🔍 نتیجه‌گیری و آینده پژوهش

نتایج حاکی از آن است که سیگنال‌های گلوتاماترژیک برخی از سلول‌های مکان را تحریک می‌کنند، اما همچنین دیگر نورون‌ها را که سیگنال‌های توقف را برای جلوگیری از بیش‌فعال شدن پخش می‌کنند، فعال می‌کنند. ترکیب ورودی‌های متضاد، به سلول‌های مکان CA3 کمک کرد تا یک الگوی شلیک پایدار را حفظ کنند که نقشه‌های شناختی موجود را تقویت کرده و اطلاعات جدید را یاد بگیرند.

محققان امیدوارند تحقیق آن‌ها درباره چگونگی تشکیل این نقشه‌ها در مغز می‌تواند کاربردهایی در درمان اختلالات حافظه و یادگیری داشته باشد. آن‌ها همچنین بیان کردند که بهبود درک از مدارهای حمایت‌کننده نقشه‌های مکان ممکن است راهنمایی برای طراحی درمان‌های دقیق‌تر برای شرایطی باشد که بر حافظه تأثیر می‌گذارند.