مدیر سایت
مشکلات حافظه و کاهش تواناییهای شناختی یکی از نگرانکنندهترین چالشهایی است که افراد با افزایش سن و سالمندی با آن مواجه میشوند. برای سالهای متمادی، تصور عمومی و حتی علمی بر این بود که زوال حافظه فرآیندی اجتنابناپذیر و غیرقابلبازگشت است. اما تحقیقات جدید و ساختارشکن پژوهشگران دانشگاه ویرجینیا تک (Virginia Tech) نشان میدهد که افت حافظه ناشی از پیری لزوماً یک مسیر یکطرفه نیست، بلکه ناشی از اختلالات مولکولی خاصی در سلولهای مغزی است که میتوان با مداخلههای دقیق ژنتیکی آنها را اصلاح و بازسازی کرد.
در این مطالعات پیشرو، دانشمندان با استفاده از ابزارهای پیشرفته ویرایش ژن توانستند اختلالات مولکولی در بخشهای کلیدی مغز را برطرف کرده و توانایی یادگیری و یادآوری را در مدلهای حیوانی سالمند مجدداً فعال سازند. این یافتهها افقهای کاملاً جدیدی را برای درمان آلزایمر، دمنش (زوال عقل) و افت شناختی مرتبط با سن پیش روی متخصصان علوم اعصاب و روانشناسی شناختی قرار میدهد.
چرا با افزایش سن دچار کاهش حافظه میشویم؟
بر اساس آمارهای جهانی، اختلالات حافظه بیش از یکسوم از افراد بالای ۷۰ سال را درگیر میکند و یکی از مهمترین فاکتورهای خطر برای ابتلا به بیماری آلزایمر محسوب میشود. بررسیهای نوروبیولوژیک نشان میدهند که حافظه انسان حاصل عملکرد پیچیده و هماهنگ میلیونها نورون و مسیرهای ارتباطی (سیناپسی) میان آنها است.
با گذر زمان، فرآیندهای مولکولی و ژنتیکی که پیامرسانی میان این نورونها را تنظیم میکنند دچار اختلال میشوند. هنگامی که این تنظیمکنندههای ریزمولکولی از کار میافتند یا دچار تغییر میشوند، نورونها توانایی خود را در ثبت، تثبیت و بازخوانی اطلاعات از دست میدهند. پژوهشگران دانگاه ویرجینیا تک تمرکز خود را بر دو سازوکار مولکولی مهم در مغز معطوف کردند تا نحوه دقیق بروز این اختلالات را کشف کنند.
تنظیم مسیرهای مولکولی در هیپوکامپ و آمیگدال
در نخستین بخش از این پژوهشها که در مجله علمی Neuroscience به چاپ رسیده است، دانشمندان فرآیندی مولکولی به نام «پلییوپیکوئیتیناسیون K63» (K63 polyubiquitination) را مورد بررسی قرار دادند. این فرآیند مانند یک سیستم نشانهگذاری و برچسبزنی هوشمند درون سلولهای مغزی عمل میکند و به پروتئینها دستور میدهد چگونه رفتار کنند تا ارتباط میان سلولهای عصبی به درستی برقرار شود.
پژوهشگران دریافتند که با افزایش سن، میزان این برچسبزنی مولکولی در دو ناحیه حیاتی مغز دچار نوسان ناهمگون میشود:
-
هیپوکامپ (Hippocampus): مرکز اصلی تشکیل و بازخوانی حافظه است. در این ناحیه، میزان سطح K63 با افزایش سن به شکل غیرطبیعی بالا میرود.
-
آمیگدال (Amygdala): ساختاری کلیدی در پردازش هیجانها و حافظه هیجانی است. در این ناحیه، سطح K63 با پیری کاهش مییابد.
تیم تحقیقاتی با بهکارگیری ابزار پیشرفته ویرایش ژنتیکی CRISPR-dCas13، سطح این فرآیند مولکولی را در هیپوکامپ موشهای سالمند کاهش دادند. نتیجه این مداخله شگفتانگیز بود: موشهای سالمند بهبود چشمگیری در عملکرد حافظه نشان دادند. همچنین تنظیم مجدد این فرآیند در آمیگدال نیز به تقویت تواناییهای شناختی انجامید. این نتایج ثابت کرد که اصلاح عملکرد یک فرآیند مولکولی واحد در دو ناحیه مختلف مغز میتواند به بازسازی حافظه کمک کند.
روشن کردن مجدد ژن خاموششده حافظه (IGF2)
در دومین مطالعه که در مجله Brain Research Bulletin منتشر شد، دانشمندان بر روی ژنی به نام IGF2 تمرکز کردند. این ژن مسئول تولید فاکتور رشدی است که از تشکیل و تثبیت حافظه در مغز پشتیبانی میکند.
با کهولت سن، فعالیت ژن IGF2 در ناحیه هیپوکامپ کاهش یافته و به اصطلاح از نظر شیمیایی «خاموش» میشود. دلیل این خاموشی، فرآیندی به نام «متیلاسیون DNA» است؛ فرآیندی که طی آن گروههای شیمیایی به DNA متصل شده و مانع از خوانده شدن و بیان ژن میشوند.
نکته مهم درباره ژن IGF2 این است که این ژن جزو ژنهای «نقشخورده» (Imprinted) است، به این معنی که تنها یک نسخه فعال از والدین به ارث میرسد. بنابراین وقتی همان یک نسخه با افزایش سن خاموش شود، مغز کاملاً از مزایای حیاتبخش آن محروم میگردد.
پژوهشگران با استفاده از سیستم ویرایش ژن CRISPR-dCas9، برچسبهای شیمیایی مانع را از روی DNA برداشتند و ژن IGF2 را دوباره فعال کردند. پس از روشن شدن مجدد این ژن، موشهای سالمند توانستند آزمونهای حافظه را بسیار بهتر از قبل انجام دهند.
نکته بسیار جالب در این آزمایش این بود که فعالسازی این ژن در موشهای میانسال که هنوز دچار افت حافظه نشده بودند، تاثیری نداشت. این امر نشان میدهد که مداخلات درمانی باید دقیقاً زمانی صورت گیرند که اختلالات شناختی و مولکولی آغاز شدهاند.
پیامدهای روانی و بالینی: افقهای تازه در درمان دمنش و آلزایمر
یافتههای این سلسله تحقیقات نشان میدهد که زوال حافظه ناشی از پیری یک تکعاملی نیست، بلکه مجموعهای از مسیرهای مولکولی متقاطع در آن نقش دارند. نگاه تکبعدی به آسیبهای مغزی در سالهای گذشته یکی از دلایل اصلی عدم دستیابی به درمانهای قطعی برای بیماریهایی نظیر آلزایمر بوده است.
تغییرات مولکولی مغز قابل اصلاح و برگشتپذیر هستند. این واقعیت علمی امیدهای تازهای را برای حوزه روانشناسی سلامت، عصب-روانشناسی (Neuropsychology) و روانپزشکی سالمندان ایجاد میکند. اگرچه تا استفاده بالینی و انسانی از روشهای ویرایش ژن CRISPR راه درازی در پیش است، اما شناخت دقیق این کلیدهای مولکولی به دانشمندان اجازه میدهد تا داروها و روشهای درمانی هدفمندی برای پیشگیری و معکوس کردن فرآیند زوال عقل طراحی کنند.
کاهش حافظه در سالمندی اگرچه امری شایع است، اما وقتی از حد طبیعی فراتر رود، خطر ابتلا به آلزایمر را به شدت افزایش میدهد. اصلاح رفتارهای مولکولی مغز به ما یادآوری میکند که مغز انسان حتی در سنین بالا نیز پتانسیل بالایی برای انعطافپذیری و بازسازی دارد.
شناسنامه و منبع مقاله علمی عنوان اصلی مقاله:
-
Age-related dysregulation of proteasome-independent K63 polyubiquitination in the hippocampus and amygdala
-
Increased DNA methylation of Igf2 in the male hippocampus regulates age-related deficits in synaptic plasticity and memory
نویسندگان:
-
Yeeun Bae, Harshini Venkat, Natalie Preveza, W. Keith Ray, Richard F. Helm, Timothy J. Jarome (مطالعه اول)
-
Shannon Kincaid, Courtney P. Stickling, Kayla Farrell, Yeeun Bae, Morgan B. Patrick, Gitali Bhanot, Adam Cummings, Jennifer Abraham, Abby Alisesky, Nicole Ferrara, J. Amiel Rosenkranz, Timothy J. Jarome (مطالعه دوم)
مرجع و مجله:
-
مجله اول: Neuroscience (سال ۲۰۲۵، جلد ۵۸۰، صفحه ۱۸)
-
مجله دوم: Brain Research Bulletin (سال ۲۰۲۵، جلد ۲۳۰، کد ۱۱۱۵۰۹)
-
گزارش شده در: پایگاه خبری علمی ScienceDaily به نقل از دانشگاه ویرجینیا تک (Virginia Tech)
شماره ثبت مقاله (PMCID / DOI):
-
DOI مقاله اول:
10.1016/j.neuroscience.2025.06.032 -
DOI مقاله دوم:
10.1016/j.brainresbull.2025.111509
لینک دسترسی مستقیم به مقاله علمی:
