מחקר חדש מראה שאולי ניתן יהיה להעביר זיכרון בין אורגניזמים על ידי העברה רנ"א מאורגניזם מאומן לאורגניזם לא מאומן
רנ"א או חומצה ריבו-נוקלאית היא ה'שליח' התאי שמקודד לחלבונים ונושא את הוראות ה-DNA לחלקים אחרים של התא. הוכח שהם מעורבים בטווח הארוך זיכרון בחלזונות, עכבר וכו'. הם גם משפיעים על תגים כימיים ב- ה-DNA ובכך לשלוט על מתג גנים להפעלה וכיבוי. RNAs אלו מבצעים פונקציות רבות כולל ויסות של תהליכים שונים בתוך התא אשר חיוניים להתפתחות ובמחלות.
RNAs מחזיקים את המפתח
זה מבוסס היטב במדעי המוח שזיכרון לטווח ארוך מאוחסן בתוך קשרים בין תאי מוח (חיבורים נקראים סינפסות) ולכל נוירון במוח שלנו יש סינפסות רבות. במחקר שפורסם ב eNeuro, חוקרים מציעים שאחסון של זיכרון עשוי להיות כרוך בשינוי בביטוי הגנים המושרה על ידי חומצות ריבונוקלאיות לא מקודדות (RNAs) וזיכרון יכול להיות מאוחסן בגרעין של נוירונים כאשר RNA אלה מחזיקים את המפתח. חוקרים טוענים כי "העבירו זיכרון" בין שני חלזונות ים, שאחד מהם היה אורגניזם מאומן והשני לא מאומן על ידי שימוש בכוח של RNA כאלה. פריצת דרך זו בראשות דיוויד גלנצמן מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס יכולה לתת לנו מידע נוסף על היכן זיכרון מאוחסן ומהו הבסיס הבסיסי לכך. החילזון הימי (Aplysia californica) נבחר במיוחד עבור המחקר מכיוון שהוא נחשב למודל מבריק לניתוח זיכרון ומוח. כמו כן, מידע רב זמין על הצורה הפשטנית ביותר של "למידה" שנעשתה על ידי האורגניזם הזה, כלומר יצירת זיכרונות ארוכי טווח. לחלזונות האלה באורך חמישה סנטימטרים יש נוירונים גדולים שקל יחסית לעבוד איתם. ורוב התהליכים בתאים ובמולקולות דומים בין חלזונות ימיים לבני אדם. מעניין לציין שלחלזונות יש רק כ-20000 נוירונים לעומת יותר מ-100 מיליארד בבני אדם!
"העברת זיכרון" בחלזונות?
החוקרים התחילו את הניסויים שלהם על ידי "אימון" תחילה של החלזונות. חלזונות אלו קיבלו חמישה מכות חשמל קלות בזנבותיהם לאחר מרווח של 20 דקות ולאחר מכן לאחר יום הם קיבלו שוב חמישה מכות כאלו. זעזועים אלו גרמו לחלזונות להפגין תסמין גמילה צפוי על מנת להגן על עצמם - פעולה כדי להגן על עצמם מכל פגיעה מתקרבת בעיקר בגלל שהזעזועים הללו הגבירו את תחושת התרגשות של נוירונים תחושתיים במוח. אז גם אם החלזונות, שקיבלו את הזעזועים, הוקלו, הם הציגו את רפלקס ההגנה הבלתי רצוני הזה שנמשך 50 שניות בממוצע. זה מכונה "רגישות" או סוג של למידה. לשם השוואה, החלזונות שלא קיבלו את הזעזועים התכוו לפרק זמן קצר של כשניה אחת כאשר הקישו עליהם. החוקרים חילצו RNA ממערכת העצבים (תאי המוח) של קבוצת 'החלזונות המאומנים' (שסבלו את הזעזועים וכך עברו רגישות) והזריקו אותם לקבוצת ביקורת של 'חלזונות לא מאומנים' – שלא קיבלו את הזעזועים. ההכשרה מתייחסת בעצם ל'רכישת ניסיון'. חוקרים לקחו את תאי המוח של חלזונות מאומנים וגידלו אותם במעבדה שבה השתמשו אז כדי לרחוץ את הנוירונים הלא מאומנים של חלזונות לא מאומנים. ה-RNA מחילזון ימי מאומן שימש ליצירת "אנגרם" - זיכרון מלאכותי - בתוך אורגניזם לא מאומן מאותו מין. פעולה זו יצרה תגובה רגישה שנמשכה בממוצע 40 שניות אצל חלזונות לא מאומנים, כמו גם אם הם עצמם קיבלו את הזעזועים ואומנו. תוצאות אלו הציעו "העברת זיכרון" אפשרית מאורגניזמים לא מאומנים לאורגניזמים מאומנים ומצביעות על כך שניתן להשתמש ב-RNA כדי לשנות את הזיכרון באורגניזם. מחקר זה מבהיר את הבנתנו עד כמה מעורבים RNAs ביצירת זיכרון ואחסון וייתכן שהם לא רק 'השליחים' כפי שאנו מכירים אותם.
השלכות על מדעי המוח
כדי להמשיך בעבודה זו, החוקרים רוצים לזהות את ה-RNA המדויק שניתן להשתמש בהם עבור 'העברת זיכרון'. עבודה זו גם פותחת אפשרות לשכפל ניסויים דומים באורגניזמים אחרים כולל בני אדם. העבודה נתפסת בספקנות על ידי מומחים רבים ואינה מתויגת כ"העברת זיכרון אישי". החוקרים אכן מדגישים שייתכן שהתוצאות שלהם היו רלוונטיות לסוג מסוים של זיכרון ולא לזיכרון ה'מותאם אישית' באופן כללי. המוח האנושי הוא עדיין תעלומה אניגמטית עבור מדעני מוח מכיוון שמעט מאוד ידוע ומאוד מאתגר לנסות להבין יותר כיצד הוא עובד. עם זאת, אם המחקר הזה תומך בהבנתנו ועובד גם בבני אדם, זה יכול להוביל אותנו אולי ל'הפחתת כאב של זיכרונות עצובים' או אפילו לשחזר או לעורר זיכרונות, מה שנשמע מופרך לחלוטין לרוב מדעני המוח. זה יכול להיות הכי מועיל במחלת אלצהיימר או הפרעת דחק פוסט טראומטית.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
Bédécarrats A 2018. RNA מ-Aplysia מאומן יכול לעורר אנגרם אפיגנטי לרגישות ארוכת טווח ב-Aplysia לא מאומן. ENEURO.
https://doi.org/10.1523/ENEURO.0038-18.2018
***
