یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که سلول‌های کلیه و بافت‌های عصبی نیز می‌توانند به روش‌هایی شبیه به نورون‌ها یادگیری داشته باشند و خاطرات را شکل دهند. برای مثال فکرش را بکنید که لوزالمعده ما الگوی وعده‌های غذایی گذشته را برای تنظیم گلوکز خون به خاطر می‌سپارد. باور عمومی بر این است که مغز ما – و به طور خاص، سلول‌های آن – مسئول ذخیره‌سازی حافظه و شکل‌دهی به خاطرات هستند. اما گروهی از دانشمندان کشف کرده‌اند که سلول‌های سایر قسمت‌های بدن نیز عملکرد حافظه را انجام می‌دهند.
این کشف مسیرهای جدیدی را برای درک نحوه عملکرد حافظه و ایجاد پتانسیل برای افزایش یادگیری و درمان بیماری‌های مرتبط با حافظه باز می‌کنند.
نیکلای کوکوشکین، نویسنده ارشد این مطالعه که در مجله علمی «نیچیر کامیونیکِیشنز» منتشر شده است، توضیح می‌دهد که «حافظه و یادگیری معمولاً فقط با مغز و سلول‌های آن مرتبط است، اما مطالعه ما نشان می دهد که سلول های دیگر بدن نیز می توانند یاد بگیرند و خاطرات را شکل دهند.»
آزمایش فرآیند به‌خاطر سپاری در سلول‌های مختلف بدن
این تحقیق به دنبال درک بهتر این موضوع بود که آیا سلول‌های غیرمغزی از طریق وام گرفتن از یک ویژگی عصبی شناخته شده – به نام اثر ذخیره‌سازی فاصله‌دار – می‌توانند به فرایند به خاطرسپاری کمک کنند یا خیر. اثر ذخیره‌سازی فاصله‌دار حاکی از آن است که ما اطلاعات را در زمانی که در فواصل زمانی مختلف مطالعه می‌کنیم از خواندن شب امتحان یا یک جلسه فشرده کاری بهتر به خاطر می‌سپاریم.
این پژوهشگران با مطالعه دو نوع سلول غیر مغزی انسان در آزمایشگاه (یکی از بافت عصبی و دیگری از بافت کلیه) و قرار دادن آن‌ها در معرض الگوهای مختلف سیگنال‌های شیمیایی – درست مانند هنگامی که سلول‌های مغز در زمان یادگیری اطلاعات جدید در معرض الگوهای انتقال دهنده‌های عصبی قرار می‌گیرند – سعی کردند فرایند یادگیری در طول زمان را بر روی این سلول‌های غیرمغزی نیز تکرار کنند. در واکنش، سلول‌های غیرمغزی «ژن حافظه» را فعال کردند، یعنی همان ژنی که سلول‌های مغز هنگام شناسایی اطلاعات جدید و سازماندهی مجدد ارتباطات خود برای ایجاد حافظه، آن را تحریک می‌کنند.
برای نظارت بهتر بر فرآیند حافظه و فرآیند یادگیری، دانشمندان این سلول‌های غیر مغزی را به گونه‌ای مهندسی کردند تا پروتئین درخشانی بسازند که دقیقا نشان دهد چه زمانی ژن حافظه روشن است و چه زمانی خاموش است.
نتایج نشان داد که این سلول‌ها قادر هستند تفاوت بین انفجارهای کوتاه و مکرر سیگنال‌های شیمیایی را از یک سیگنال طولانی و پیوسته تشخیص دهند – مشابه اینکه مغز ما به یادگیری بهتر در جلسات کوتاه با استراحت به جای یک جلسه طولانی پاسخ می‌دهد. هنگامی که سیگنال‌های شیمیایی در بازه‌های فاصله‌دار به این سلول‌ها داده می‌شدند، آن‌ها یک «ژن حافظه» را قویتر و برای مدت طولانی‌تری نسبت به زمانی که سیگنال‌ها را یکجا دریافت می‌کردند، فعال می‌کردند.
کوکوشکین، دانشیار بالینی در دپارتمان مطالعات علوم مقدماتی دانشگاه نیویورک و پژوهشگر مرکز علوم عصبی دانشگاه نیویورک، می‌گوید: «این آزمایش اثر ذخیره‌سازی فاصله‌دار را در عمل نشان می‌دهد. و این یعنی اینکه ظرفیت یادگیری از طریق تکرارهای فاصله‌دار ممکن است منحصر به سلول‌های مغز نباشد، بلکه می‌تواند ویژگی اساسی همه سلول‌ها باشد.»
محققان خاطرنشان می‌کنند که یافته‌های آن‌ها نه تنها رویکردهای جدیدی برای مطالعه بر روی حافظه، بلکه مزایای بالقوه برای کاربردهای مرتبط با سلامت را نیز ارائه می‌دهد.
کوکوشکین می‌گوید: «این کشف درهای جدیدی را برای درک نحوه عملکرد حافظه باز می‌کند و می‌تواند به راه‌های بهتری برای تقویت یادگیری و درمان مشکلات حافظه منجر شود. در عین حال، این پژوهش نشان می‌دهد که از این پس ما باید با بدن خود بیشتر شبیه مغز رفتار کنیم – برای مثال، فکرش را بکنید که لوزالمعده ما الگوهای وعده‌های غذایی گذشته را برای تنظیم گلوکز خون به خاطر می‌سپارد و یا حتی ممکن است سلول‌های سرطانی نیز الگوهای شیمی درمانی ما را به یاد بیاورند.»
این کار به طور مشترک توسط کوکوشکین و توماس کارو، استاد مرکز علوم عصبی دانشگاه نیویورک، نظارت شد. نویسندگان این مطالعه همچنین شامل تسنیم تبسم، محقق دانشگاه نیویورک و رابرت کارنی، محقق مقطع کارشناسی دانشگاه نیویورک در زمان مطالعه بودند.
