اكتشف علماء الأعصاب سبب فقدان الذاكرة المرتبط بالعمر

لقد وجد الباحثون أن الروابط المثبطة الزائدة في قشرة الفص الجبهي ترتبط بالذاكرة والتدهور المعرفي مع الشيخوخة. علاوة على ذلك، عندما تم إنشاء مثل هذا الخلل بشكل مصطنع في الحيوانات الصغيرة، أصيبت باضطرابات مماثلة. نُشر العمل في مجلة علم الأعصاب للأمراض PsyPost.

“التثبيط” المفرط في الدماغ

ركز الباحثون على قشرة الفص الجبهي، وهي منطقة في الجزء الأمامي من الدماغ تلعب دورًا مهمًا في الذاكرة والتخطيط والتفكير المعقد. تعتمد وظيفة الدماغ الطبيعية على توازن دقيق بين الإشارات المثيرة التي تنشط الخلايا العصبية، والإشارات المثبطة التي تقلل من نشاطها. وقد سبق أن اقترح أن هذه النسبة في قشرة الفص الجبهي قد تتغير مع تقدم العمر، ولكن لا يوجد دليل مباشر على أن مثل هذا التغيير يسبب التدهور المعرفي.

قرر فريق بقيادة جيسون كيراميديس من جامعة لافال في كندا اختبار ما إذا كانت زيادة النشاط المثبط في قشرة الفص الجبهي ليست مجرد علامة على التغيرات المرتبطة بالعمر، بل هي سبب لها. وللقيام بذلك، قام العلماء بدراسة 43 فأرًا ذكرًا مسنًا، يمكن مقارنتهم في العمر بالأشخاص الأكبر سنًا، بالإضافة إلى 17 ذكرًا شابًا بالغًا. تم اختبار الحيوانات في سلسلة من الاختبارات على الذاكرة واستكشاف بيئات جديدة والسلوك الاجتماعي.

باستخدام التحليل الإحصائي، الذي تضمن مجموعات متعددة وطريقة لتصور تشابه الأنماط السلوكية، حدد الباحثون مجموعتين مستقرتين بين الفئران الكبيرة في السن. شملت المجموعة الأولى 26 حيوانًا “ضعيفًا معرفيًا” يعانون من ضعف شديد في الذاكرة والسلوك الاستكشافي، بالإضافة إلى سلوك أكثر قلقًا، على الرغم من أن تفضيلاتهم الاجتماعية ظلت طبيعية. وتضمنت المجموعة الثانية 17 فأرًا “مقاومًا”، حيث تم الحفاظ على الذاكرة والنشاط الاستكشافي بشكل أفضل، على الرغم من استمرار ملاحظة بعض الصعوبات في التفاعل الاجتماعي.

ثم قام العلماء بفحص أنسجة المخ لهذه الحيوانات. ووجدوا أن الفئران الضعيفة إدراكيًا لديها مستويات متزايدة من اثنين من البروتينات المرتبطة بالمشابك المثبطة، وهما جيفرين وVGAT، في قشرة الفص الجبهي. ومع ذلك، لم تتغير البروتينات المرتبطة بالمركبات المثيرة. يشير هذا إلى أننا لا نتحدث عن تدمير عام للأنسجة العصبية، ولكن عن تحول انتقائي على وجه التحديد نحو التثبيط.

كشف التحليل المجهري عن تفاصيل أكثر أهمية: في الفئران الضعيفة، لم يتم زيادة تركيز هذه البروتينات فحسب، بل أيضًا كثافة المشابك العصبية المثبطة في قشرة الفص الجبهي. بمعنى آخر، تمت إعادة هيكلة شبكة أدمغتهم هيكليًا، ولم تشهد سوى تغيير مؤقت في النشاط.

ولاختبار ما إذا كان هذا التثبيط الزائد يمكن أن يسبب في حد ذاته ضعفًا إدراكيًا، استخدم الباحثون علم البصريات الوراثي، وهي تقنية تستخدم الضوء لتشغيل أو إيقاف أنواع معينة من الخلايا العصبية بدقة. عندما قام العلماء بتنشيط الخلايا العصبية المثبطة في قشرة الفص الجبهي لدى فئران شابة سليمة، سرعان ما أظهروا نفس العلامات التي أظهرتها الحيوانات المسنة الضعيفة: انخفاض الذاكرة، وانخفاض النشاط الاستكشافي، والسلوك القلق.

الأهم من ذلك، أنه في الفئران الأكبر سنًا التي تعاني بالفعل من ضعف إدراكي شديد، لم يسبب نفس التحفيز ضعفًا إضافيًا. وهذا يتوافق مع الافتراض بأن نظام الكبح الخاص بهم كان يعمل بالفعل بالقرب من الحد الأقصى.

وفقًا للمؤلفين، فإن الجمع بين نتيجتين – الزيادة المستمرة في عدد المشابك العصبية المثبطة واسترجاع الأعراض بسرعة عن طريق التعزيز البصري للتثبيط – يدعم نموذجًا تتميز فيه الشيخوخة الضعيفة بزيادة الحمل المثبط بشكل مزمن في الدوائر القشرية قبل الجبهية. وهذا، كما أظهر العمل، كافٍ بالفعل لإثارة العجز المعرفي.

فوائد عملية

قد تغير النتائج الجديدة تطور علاجات التدهور المعرفي المرتبط بالعمر. على سبيل المثال، في مرض الزهايمر، غالبًا ما يعاني الدماغ من مشكلة معاكسة، وهي قلة التثبيط، مما يتسبب في فرط نشاط الخلايا العصبية. إذا تم إعطاء دواء يعزز التثبيط لمريض مسن في هذه الحالة، فمن الممكن نظريًا أن يقلل من أعراض مرض الزهايمر، ولكنه في الوقت نفسه يؤدي إلى تفاقم انخفاض الذاكرة المعتاد المرتبط بالعمر والمرتبط بالإشارات المثبطة الزائدة الموجودة في هذا العمل.

ومع ذلك، فإن الدراسة لها حدود. يؤدي التداخل البصري الوراثي إلى زيادة كبيرة ومصطنعة في التثبيط، في حين أن الشيخوخة الحقيقية تحدث ببطء وتؤثر على الشبكات العصبية المعقدة في جميع أنحاء الدماغ. بالإضافة إلى ذلك، استخدم العمل الفئران الذكور فقط، لذلك لا يمكن نقل النتائج تلقائيًا إلى الإناث أو البشر دون إجراء اختبارات إضافية. ثبت أيضًا أن بعض بيانات السلوك الاجتماعي أكثر صعوبة في التفسير بسبب تأثير تفضيلات الحيوانات في مناطق معينة من إعداد الاختبار.

وتشير الدراسة إلى أن انخفاض الذاكرة المرتبط بالعمر قد لا يرتبط فقط بالتدهور العام للدماغ، ولكن مع خلل محدد وانتقائي في الاتصالات العصبية في إحدى المناطق الرئيسية في القشرة الدماغية.