قال ديفيد غلانزمان ، المؤلف الرئيسي لدراسة نسخ الذكريات من الأرانب البحرية ، التي يحملها عالم الأحياء في يديه: "أعتقد أنه على المدى الطويل ، ربما يمكننا استخدام حقن الحمض النووي الريبي للحد من آثار مرض الزهايمر واضطرابات ما بعد الصدمة".من المقبول عمومًا أن الذاكرة طويلة المدى (LTM) في الحيوانات يتم تشفيرها من خلال التغيرات في قوة الاتصالات المشبكية بين الخلايا العصبية. يتم نقل النبض العصبي بين الخلايا كيميائيًا باستخدام وسطاء أو كهربائيًا ، من خلال مرور الأيونات من خلية إلى أخرى ، في حين يمكن تنظيم سعة وتكرار الإشارة أثناء الإرسال المشبكي.
ولكن هناك نسخة بديلة يتم ترميز LTM من خلال التغييرات الجينية. في هذه الحالة ، يمكن أن تعمل الرناوات غير المشفرة كوسيط للتغييرات الجينية. يعتبر هذا الإصدار بديلاً ، لأنه حتى الآن تم جمع القليل من الأدلة التجريبية لصالحه.
حسنًا ، تم الآن الحصول على أدلة تجريبية.
أجرت مجموعة من العلماء من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ،
تجربة ناجحة في نقل ذكريات طويلة الأمد لأبيليسيا ، وهي واحدة من أكبر ممثلي البطلينوس الخلفي ، وتسمى أيضًا الأرانب البحرية. تم نقل الذاكرة طويلة المدى عن طريق حقن الحمض النووي الريبي من أرناب بحر حساس للآخرين الذين لم يجربوا مثل هذه التجربة من قبل. ولكن بمساعدة حقن RNA "نجوا" ، أي أنهم تلقوا ذكريات متطابقة.
خلال التجربة ، تم ضرب الأرانب البحرية بتيار كهربائي ضعيف إلى منطقة الذيل. تلقى حارس خمسة تصريفات كهربائية ، مرة كل 20 دقيقة ، ثم خمسة أخرى بفاصل 24 ساعة. عززت التصريفات الكهربائية المنعكس الواقي للأرنب ، الذي تعرضه للحماية من الضرر المحتمل. عندما تم النقر على القواقع في وقت لاحق ، تم تقليل الصدمات الكهربائية ذات الخبرة من قبل للحماية بحوالي 50 ثانية - وهذا هو نوع التدريب المعروف باسم "التوعية". تم تخفيض أولئك الذين لم يتلقوا صدمة كهربائية بمقدار ثانية واحدة فقط.
استخرج علماء الأحياء الرنا من الجهاز العصبي للأرانب البحرية المدربة ، وكذلك من أولئك الذين لم يتلقوا الضربات. بعد ذلك ، تم إدخال الحمض النووي الريبي من المجموعة الأولى (الحساسة) إلى سبعة طيور بحجر واحد ، والتي لم تتلق أي سكتات دماغية ، وتم إدخال الحمض النووي الريبي من المجموعة الثانية إلى ممثلي المجموعة الضابطة من سبع قواقع أخرى ، والتي لم تتلق أي ضربات.
وجد العلماء أن سبعة طيور بحجر واحد ، والتي تلقت الحمض النووي الريبي من القواقع المدربة ، تصرفت كما لو كانت هي نفسها قد مرت بهذه التجربة: استمر التخفيض الوقائي حوالي 40 ثانية. كما هو متوقع ، لم يتم العثور على انخفاض طويل المدى في مجموعة السيطرة على القواقع.
وأوضح جلانتزمان قائلاً: "لو تم تخزين الذاكرة طويلة المدى في المشابك العصبية ، لما نجحت تجربتنا" ، وأضاف أن الأرنب البحري نموذج ممتاز لدراسة الدماغ والذاكرة ، لأن العلماء قد درسوا جيدًا بيولوجيا الخلية لهذا الشكل الحيواني البسيط ، حيث وضعوا تقليديًا الخبرات. تتشابه العمليات الخلوية والجزيئية في الأرنب البري إلى حد كبير مع العمليات البشرية ، على الرغم من وجود حوالي 20000 خلية عصبية في الجهاز العصبي المركزي ، وحوالي 100 مليار في البشر.
لقد أثبت العلماء الآن أن التغيير الخلوي المحدد الكامن وراء التحسيس في الأرانب البحرية (الاستثارة المفرطة للخلايا العصبية الحسية) يمكن استنساخه من خلال كشف الحمض النووي الريبي الحسي من الحيوانات المدربة. تقدم هذه النتائج دليلاً يدعم النموذج غير المتشابك ، واللاجيني للذاكرة في الأرانب البحرية.
إن معرفة آليات تكوين الذاكرة على المدى الطويل أمر مهم للغاية لتطوير نماذج تعلم أكثر فعالية. إذا كانت الذاكرة طويلة المدى مبرمجة بالفعل عن طريق التعرض للرنا من حيوان مدرب ، فيمكن إنشاء نماذج تدريب أكثر فعالية.
بدلاً من تدريب الآلاف من الأشياء ، يمكنك تدريب حيوان واحد ، ثم أخذ الحمض النووي الريبي منه وإجراء الحقن لجميع الحيوانات الأخرى ، والتي تحتاج إلى نقل التجربة المقابلة إلى الذاكرة طويلة المدى.
بالإضافة إلى ذلك ، تفتح التقنية المجال أمام تجارب حول "محو" الذكريات المؤلمة غير الضرورية من الذاكرة طويلة المدى. على سبيل المثال ، إذا تسببوا في الألم والمعاناة للحيوان أو تسببوا في سلوكه غير الصحيح ، كما هو الحال مع
العجز المكتسب . لذا يمكنك "إعادة برمجة" سلوك الكائن الحي لمصلحته بشكل فعال. بطبيعة الحال ، يمكن أيضًا محو ذكريات حقيقة إعادة البرمجة.
تم
نشر المقال العلمي في 14 مايو 2018 في مجلة
eNeuro (doi: 10.1523 / ENEURO.0038-18.2018 ،
pdf ).