با هدف قرار دادن یک ژن ویژه می‌توان انعطاف‌پذیری مغز را بهبود بخشید و آن را جوان کرد.
چکیده
همان‌طور که پیرتر می‌شویم، مغز ما نیز خاصیت انعطاف‌پذیری خود را از دست می‌دهد. انعطاف‌پذیری، به مغز توانایی سازگاری با تغییرات رفتاری، فیزیکی و محیطی را می‌دهد. عدم انعطاف‌پذیری، پی‌آمد‌هایی منفی بر عملکرد شناختی مغز دارد. با وجود این، پژوهشی جدید نشان می‌دهد که چگونه با هدف قرار دادن یک ژن ویژه می‌توان انعطاف‌پذیری مغز را بهبود بخشید و آن را جوان کرد.
تعداد کلمات: 886/ تخمین زمان مطالعه: 4 دقیقه
همان‌طور که پیرتر می‌شویم، مغز ما نیز خاصیت انعطاف‌پذیری خود را از دست می‌دهد. انعطاف‌پذیری، به مغز توانایی سازگاری با تغییرات رفتاری، فیزیکی و محیطی را می‌دهد. عدم انعطاف‌پذیری، پی‌آمد‌هایی منفی بر عملکرد شناختی مغز دارد. با وجود این، پژوهشی جدید نشان می‌دهد که چگونه با هدف قرار دادن یک ژن ویژه می‌توان انعطاف‌پذیری مغز را بهبود بخشید و آن را جوان کرد.
تعداد کلمات: 886/ تخمین زمان مطالعه: 4 دقیقه
نویسنده: هونور وایتمَن
مترجم: محمدنبی داودی
مترجم: محمدنبی داودی
مقدمه
محققان ایالات متحده و ژاپن دریافتند که تحریک یا القای ژنی در مغز موشِ میانسال که «Arc» خوانده می‌شود، سبب بازگشت انعطاف قشر بینایی مغز و شبیه شدن آن به مغز موش، جوان‌تر می‌شود.
دکتر جیسون شِفِرد، پژوهشگر ارشد از بخش نوروبیولوژی و آناتومی دانشگاه یوتا در سالت لیک سیتی، اظهار کرد: «این موضوع خیلی هیجان‌انگیز است، زیرا نشان می‌دهد که با دست‌کاری ژنتیکی یکی از ژن‌های مغز، می‌توان بر روند انعطاف‌پذیری مغز سرعت بخشید.»
اخیراً دکتر شفرد و تیمش نتایج یافته‌های خود را در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر کرده‌اند.
روزگاری تصور بر این بود که تغییرات مغز در دوران کودکی متوقف شده و در اوایل بزرگسالی، ساختاری غیر قابل تغییر پیدا می‌کند. با وجود این، بیش از 50 سال است که دانشمندان نظر خود را تغییر داده‌اند.
تحقیقات نشان داده است که مغز در طول عمر انسان قابل انعطاف است. مغز انسان دارای قابلیت سازگاری با رفتار‌ها، تجربه‌ها و یادگیری اطلاعات جدید است. این امر با تغییر ارتباطات موجودِ میان نورون‌ها و ایجاد یک ارتباط جدید میسر می‌شود. این فرایند با نام «نوروپلاستی» یا «منعطف‌سازی» مغز شناخته می‌شود.
با این حال، با گذشت زمان، انعطاف‌پذیری مغز نیز کاهش می‌یابد. این امر می‌تواند برای حافظه مضر باشد. اما چگونه ممکن است انعطاف‌پذیری مغز را در دوران کهولت بازگرداند و عملکرد شناختی آن را بهبود بخشید؟ پژوهش جدید نشان می‌دهد که این امر روزی به حقیقت خواهد پیوست.
دکتر جیسون شِفِرد، پژوهشگر ارشد از بخش نوروبیولوژی و آناتومی دانشگاه یوتا در سالت لیک سیتی، اظهار کرد: «این موضوع خیلی هیجان‌انگیز است، زیرا نشان می‌دهد که با دست‌کاری ژنتیکی یکی از ژن‌های مغز، می‌توان بر روند انعطاف‌پذیری مغز سرعت بخشید.»
اخیراً دکتر شفرد و تیمش نتایج یافته‌های خود را در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر کرده‌اند.
روزگاری تصور بر این بود که تغییرات مغز در دوران کودکی متوقف شده و در اوایل بزرگسالی، ساختاری غیر قابل تغییر پیدا می‌کند. با وجود این، بیش از 50 سال است که دانشمندان نظر خود را تغییر داده‌اند.
تحقیقات نشان داده است که مغز در طول عمر انسان قابل انعطاف است. مغز انسان دارای قابلیت سازگاری با رفتار‌ها، تجربه‌ها و یادگیری اطلاعات جدید است. این امر با تغییر ارتباطات موجودِ میان نورون‌ها و ایجاد یک ارتباط جدید میسر می‌شود. این فرایند با نام «نوروپلاستی» یا «منعطف‌سازی» مغز شناخته می‌شود.
با این حال، با گذشت زمان، انعطاف‌پذیری مغز نیز کاهش می‌یابد. این امر می‌تواند برای حافظه مضر باشد. اما چگونه ممکن است انعطاف‌پذیری مغز را در دوران کهولت بازگرداند و عملکرد شناختی آن را بهبود بخشید؟ پژوهش جدید نشان می‌دهد که این امر روزی به حقیقت خواهد پیوست.
بیشتر بخوانید: جوان نگه داشتن مغز!
ژن Arc و انعطاف‌پذیری مغز
علی‌رغم اینکه مغز توانایی تغییرِ خود در طول زندگی را دارد، اما مطالعات نشان داده‌اند که در طول توسعه یافتن مغز، «پنجره‌های بحرانیِ» انعطاف‌پذیری وجود دارد؛ یعنی هم‌زمان که تجربه‌های فردی یک مسیر جدید عصبی را در مغز تشکیل می‌دهد، پنجره‌های زمانی خاصی نیز در دوران کودکی وجود دارد.
اما مکانیسم‌هایی که این پنجره‌های بحرانی، انعطاف‌پذیری مغز را تنظیم می‌کنند چیست؟ آیا می‌توان این پنجره‌ها را گسترش داد؟
با توجه به این پرسش‌ها، پژوهش قبلی که توسط دکتر شفرد و همکارانش انجام گرفت، نشان می‌دهد که قشر بینایی مغز (ناحیه‌ای که مسئول پردازش اطلاعات بینایی است) در موش‌هایی که فاقد ژن «Arc» هستند، توانایی لازم برای سازگاری با تجربه جدید را ندارند.
فعالیت الکتروفیزیولوژیکی نورون‌ها در قشر بیناییِ مغزِ موش‌هایی که فاقد ژن «Arc» هستند، در واکنش به کمبود نور یکی از چشم‌ها، تغییری نکرد. در حالی که، همین نورون‌ها در موش‌هایی که دارای ژن «Arc» هستند، خود را با این تغییرات بصری وفق دادند.
در پژوهش جدید، محققان به دنبال تشخیص این هستند که آیا ژن «Arc» نقشی در گشودن پنجره بحرانیِ قشر بیناییِ مغز دارد یا خیر. اگر چنین نقشی داشته باشد، آیا می‌توان این ژن را به منظور بازگشایی دوباره پنجره بحرانی، دست‌کاری ژنتیکی کرد؟
دکتر شفرد به «Medical News Report» گفت: «به خاطر اینکه به نظر می‌رسید ژن «Arc» نقش مهمی در انعطاف‌پذیری قشر مغز دارد، فرض را بر این قرار دادیم که وجود این ژن برای کنترل دوره بحرانی مهم باشد. نقش ژن «Arc» در انعطاف‌پذیری سیناپسی سایر نقاط مغز، به‌خصوص ناحیه هیپوکامپ، به خوبی مشهود است و هم‌چنین وجود این ژن برای حفظ حافظه نیز اهمیت زیادی دارد.»
انعطاف‌پذیری مغز در موشهای میانسال بازیابی شدتحقیقات نشان داده است که مغز در طول عمر انسان قابل انعطاف است. مغز انسان دارای قابلیت سازگاری با رفتار‌ها، تجربه‌ها و یادگیری اطلاعات جدید است. این امر با تغییر ارتباطات موجودِ میان نورون‌ها و ایجاد یک ارتباط جدید میسر می‌شود. این فرایند با نام «نوروپلاستی» یا «منعطف‌سازی» مغز شناخته می‌شود.
دکتر شفرد و تیمش برای رسیدن به نتیجه مورد نظر، انعطاف‌پذیری قشر بینایی موشهای میانسال را که دارای بیشترین حد ژن «Arc» در بیشتر طول عمر خود داشته‌اند، تحت کنترل قرار دادند.
محققان دریافتند که قشر بینایی این موش‌ها با تغییرات بصری موشهای جوان سازگار است. این یافته نشان می‌دهد که ذخیره مداوم ژن، می‌تواند انعطاف‌پذیری پنجره بحرانی در این قسمت از مغز را طولانی کند.
در پژوهش بعدی، آنها از ویروس‌هایی برای انتقال ژن «Arc» به موشهای میانسالی که پنجره بحرانی قشر بینایی‌شان بسته بود استفاده کردند. آنها دریافتند که این روش، انعطاف‌پذیری قشر بینایی آنها را بازیابی و جوان‌تر می‌کند؛ در طی این آزمایش، موشهای میانسال همچون موشهای جوان، خود را با تغییرات بصری وفق دادند.
دکتر شفرد به«MNT»گفت: «ما از اینکه یک ژن بتواند چنین تاثیر قدرتمندی داشته باشد، کمی شگفت‌زده شدیم؛ اگرچه پیش از آن نیز حدس می‌زدیم که ژن «Arc» ابزار نهایی برای کنترلِ دوره بحرانیِ انعطاف‌پذیری باشد.»
به خاطر اینکه این پژوهش بیشتر به تاثیر ژن «Arc» بر قشر بینایی مغز معطوف بود، محققان هنوز از گفتن اینکه آیا دست‌کاری این ژن می‌تواند انعطاف‌پذیری سایر بخش‌های مغز را بازیابی کند، عاجزند.»
با وجود این، دکتر شفرد گفت که برای انجام این پژوهش، در آینده برنامه‌ریزی خواهد شد.
هم‌چنین او اضافه کرد:
«در میان نمونه‌هایی که در مورد اختلالات حسی وجود دارد، اگر بتوانیم روشی جدید و ویژه‌ای را برای سرعت بخشیدن به انعطاف‌پذیری مغز در بزرگسالان بیابیم، می‌توانیم از این پتانسیل برای افزایش بهبود آسیب‌های مغزی و آسیب ناشی از ضایعه مغزی جلوگیری کنیم. هم‌چنین می‌توان از روند طبیعی کاهش ادراک که هم‌زمان با بالارفتن سن به وجود می‌آید نیز جلوگیری کرد.»
منبع: www.medicalnewstoday.com
اما مکانیسم‌هایی که این پنجره‌های بحرانی، انعطاف‌پذیری مغز را تنظیم می‌کنند چیست؟ آیا می‌توان این پنجره‌ها را گسترش داد؟
با توجه به این پرسش‌ها، پژوهش قبلی که توسط دکتر شفرد و همکارانش انجام گرفت، نشان می‌دهد که قشر بینایی مغز (ناحیه‌ای که مسئول پردازش اطلاعات بینایی است) در موش‌هایی که فاقد ژن «Arc» هستند، توانایی لازم برای سازگاری با تجربه جدید را ندارند.
فعالیت الکتروفیزیولوژیکی نورون‌ها در قشر بیناییِ مغزِ موش‌هایی که فاقد ژن «Arc» هستند، در واکنش به کمبود نور یکی از چشم‌ها، تغییری نکرد. در حالی که، همین نورون‌ها در موش‌هایی که دارای ژن «Arc» هستند، خود را با این تغییرات بصری وفق دادند.
در پژوهش جدید، محققان به دنبال تشخیص این هستند که آیا ژن «Arc» نقشی در گشودن پنجره بحرانیِ قشر بیناییِ مغز دارد یا خیر. اگر چنین نقشی داشته باشد، آیا می‌توان این ژن را به منظور بازگشایی دوباره پنجره بحرانی، دست‌کاری ژنتیکی کرد؟
دکتر شفرد به «Medical News Report» گفت: «به خاطر اینکه به نظر می‌رسید ژن «Arc» نقش مهمی در انعطاف‌پذیری قشر مغز دارد، فرض را بر این قرار دادیم که وجود این ژن برای کنترل دوره بحرانی مهم باشد. نقش ژن «Arc» در انعطاف‌پذیری سیناپسی سایر نقاط مغز، به‌خصوص ناحیه هیپوکامپ، به خوبی مشهود است و هم‌چنین وجود این ژن برای حفظ حافظه نیز اهمیت زیادی دارد.»
انعطاف‌پذیری مغز در موشهای میانسال بازیابی شدتحقیقات نشان داده است که مغز در طول عمر انسان قابل انعطاف است. مغز انسان دارای قابلیت سازگاری با رفتار‌ها، تجربه‌ها و یادگیری اطلاعات جدید است. این امر با تغییر ارتباطات موجودِ میان نورون‌ها و ایجاد یک ارتباط جدید میسر می‌شود. این فرایند با نام «نوروپلاستی» یا «منعطف‌سازی» مغز شناخته می‌شود.
دکتر شفرد و تیمش برای رسیدن به نتیجه مورد نظر، انعطاف‌پذیری قشر بینایی موشهای میانسال را که دارای بیشترین حد ژن «Arc» در بیشتر طول عمر خود داشته‌اند، تحت کنترل قرار دادند.
محققان دریافتند که قشر بینایی این موش‌ها با تغییرات بصری موشهای جوان سازگار است. این یافته نشان می‌دهد که ذخیره مداوم ژن، می‌تواند انعطاف‌پذیری پنجره بحرانی در این قسمت از مغز را طولانی کند.
در پژوهش بعدی، آنها از ویروس‌هایی برای انتقال ژن «Arc» به موشهای میانسالی که پنجره بحرانی قشر بینایی‌شان بسته بود استفاده کردند. آنها دریافتند که این روش، انعطاف‌پذیری قشر بینایی آنها را بازیابی و جوان‌تر می‌کند؛ در طی این آزمایش، موشهای میانسال همچون موشهای جوان، خود را با تغییرات بصری وفق دادند.
دکتر شفرد به«MNT»گفت: «ما از اینکه یک ژن بتواند چنین تاثیر قدرتمندی داشته باشد، کمی شگفت‌زده شدیم؛ اگرچه پیش از آن نیز حدس می‌زدیم که ژن «Arc» ابزار نهایی برای کنترلِ دوره بحرانیِ انعطاف‌پذیری باشد.»
به خاطر اینکه این پژوهش بیشتر به تاثیر ژن «Arc» بر قشر بینایی مغز معطوف بود، محققان هنوز از گفتن اینکه آیا دست‌کاری این ژن می‌تواند انعطاف‌پذیری سایر بخش‌های مغز را بازیابی کند، عاجزند.»
با وجود این، دکتر شفرد گفت که برای انجام این پژوهش، در آینده برنامه‌ریزی خواهد شد.
هم‌چنین او اضافه کرد:
«در میان نمونه‌هایی که در مورد اختلالات حسی وجود دارد، اگر بتوانیم روشی جدید و ویژه‌ای را برای سرعت بخشیدن به انعطاف‌پذیری مغز در بزرگسالان بیابیم، می‌توانیم از این پتانسیل برای افزایش بهبود آسیب‌های مغزی و آسیب ناشی از ضایعه مغزی جلوگیری کنیم. هم‌چنین می‌توان از روند طبیعی کاهش ادراک که هم‌زمان با بالارفتن سن به وجود می‌آید نیز جلوگیری کرد.»
منبع: www.medicalnewstoday.com
