حافظه و پیری مغز

افزایش امید به زندگی: یک چالش بزرگ

به لطف طیف گسترده‌ای از پیشرفت‌های پزشکی، انتظار می‌رفت که طول عمر متوسط یک آمریکایی تا سال 1900 از پنجاه سال به حدود هشتاد سال برسد. با این حال، برای بسیاری از آمریکایی‌های مسن، این افزایش خوش یمن امید به زندگی با بدتر شدن توانایی‌های شناختی، به ویژه حافظه، همراه بوده است.
در برخی از موارد، تضعیف حافظه که از حدود چهل سالگی شروع می‌شود، طبیعی است. تا همین اواخر، معلوم نبود که آیا این از دست رفتن حافظه وابسته به سن که به آن فراموشی خوش‌خیم پیری (benign senescent forgetfulness) نیز گفته می‌شود، مرحله‌ی اولیه بیماری آلزایمر است یا یک پدیده‌ی در نوع خود مجزا است. پاسخ به این سوال نه تنها از نظر علمی قابل توجیه است، بلکه همچنین عواقب اقتصادی و عاطفی عظیمی را بر جامعه و جمعیت سالخوردگان آن تحمیل کرده است.
از آنجا که حافظه‌های ضمنی(مانند توانایی راه رفتن) و صریح(مانند به خاطر آوردن وقایع) توسط سیستم‌های مختلفی در مغز کنترل می‌شوند، پیری به شیوه‌های متفاوتی بر آنها تاثیر می‌گذارد. حافظه ضمنی اغلب در پیری، حتی در مراحل اولیه بیماری آلزایمر نیز به خوبی حفظ می‌شود. به همین دلیل است که این بیماری تا اواخر دوره خود تاثیری بر آمیگدال، مخچه یا سایر مناطق مهم برای حافظه ضمنی ندارد. همچنین این توضیح می‌دهد که چرا افرادی که حتی قادر به یادآوری نام عزیزان خود نیستند، هنوز می‌توانند دوچرخه‌سواری کنند، جمله‌ای بخوانند و پیانو بنوازند. در مقابل، حافظه صریح (یعنی حافظه حقایق و رویدادها) در افراد مبتلا به آلزایمر از همان اوایل شروع بیماری به تدریج کاهش می‌یابد.

 

آیا کاهش حافظه وابسه به سن است؟!

 

 

برای درک اینکه آیا آلزایمر و از دست رفتن حافظه‌ی وابسته به سن از نظر بیولوژیکی متفاوت هستند یا نه، دو گروه از دانشمندان در دانشگاه کلمبیا، یکی به رهبری اسکات اسمال و دیگری اریک کندل، سه متغیر را با هم مقایسه کردند: سن شروع و پیشرفت هر اختلال، نواحی درگیر در مغز و نواقص مولکولی در هر یک از مناطق شناسایی شده.
برای مقایسه سنِ شروع و پیشروی، کندل و همکارانش به موش‌ها روی آوردند. اگر چه موش‌ها مانند ما انسان‌ها بیماری آلزایمر را توسعه نمی‌دهند، اما دانشمندان متوجه شدند که آنها از دست دادن حافظه وابسته به سن را نشان می‌دهند که در مرکز هیپوکامپ قرار دارد. این نوع از دست دادن حافظه در میانسالی شروع می‌شود، همانطور که به نظر می‌رسد کاهش حافظه مرتبط با سن در افراد نیز در این دوره شروع می شود. حداقل ما می‌توانیم ببینیم که در موش‌ها از دست دادن حافظه‌ی مرتبط با سن به عنوان یک موجودیت جداگانه و مستقل از بیماری آلزایمر وجود دارد.
اسمال و گروه وی برای فهمیدن اینکه چه مناطقی از مغز در از بین رفتن حافظه‌ی وابسته به سن نقش دارند و چه مناطقی در بیماری آلزایمر نقش ایفا می‌کنند، از تصویربرداری مغز برای مطالعه داوطلبان انسانی در سنین سی و هشت تا نود استفاده کردند. آنها همچون دیگران پی بردند که بیماری آلزایمر در قشر انتورینال شروع می‌شود، همچنین آنها دریافتند که از دست دادن حافظه‌ی مربوط به سن شکنج دندانه، ساختاری در هیپوکامپ، را درگیر می‌کند.
سپس گروه کندل و گروه اسمال با همکاری هم به بررسی این موضوع پرداختند که آیا شکنج دندانه حاوی هرگونه نقص مولکولی هست که قشر انتورینال شامل آن نیست. آنها برای انجام این کار، در کالبد شکافی، مغز افراد بین چهل و نود ساله را که مبتلا به آلزایمر نبودند، مورد بررسی قرار دادند. با استفاده از فناوری جدیدی که آنها را قادر به تجزیه و تحلیل تغییرات در بیان بیست و سه هزار ژن می‌کند، نوزده رونوشت ژنی را پیدا کردند که با سن داوطلب مرتبط بودند. (رونوشت‌ها مولکول‌های تک‌رشته‌ای هستند که در مرحله اولیه‌ی بیان ژن تولید می‌شوند.) اولین و چشمگیرترین تغییر در ژنی به نام RbAp48 بود. این ژن به طور فزاینده‌ای در شکنج دندانه‌ی داوطلبانِ مسن فعال‌تر شده و منجر به رونویسی کمتر RNA و در نتیجه سنتز کمتر پروتئین RbAp48 شد. علاوه بر این، این تغییر فقط در شکنج دندانه رخ داد، نه در ناحیه دیگری از هیپوکامپ یا قشر انتورینال.
معلوم شد RbAp48 پروتئین جالبی است. این پروتئین بخشی از مجموعه CREB است، گروهی از پروتئین‌ها که برای فعال‌کردن بیان ژن مورد نیاز جهت تبدیل حافظه‌ی کوتاه‌مدت به حافظه‌ی بلندمدت ضروری هستند. سرانجام، کندل و  اسمال دوباره به موش‌ها برگشتند تا ببیننند آیا بیان پروتئین RbAp48 در شکنج دندانه موش‌ها نیز توام با افزایش سن رو به تحلیل می‌رود یا نه. آنها دریافتند که این اتفاق روی می‌دهد و یک بار دیگر، این کاهش فقط در شکنج دندانه رخ می‌دهد. علاوه بر این آنها دریافتند که آسیب دیدن ژن RbAp48 باعث می‌شود موش‌های جوان به همان اندازه‌ی موش‌های پیر در انجام تکالیف فضایی ضعیف عمل کنند. برعکس، تقویت بیان ژن RbAp48 در موش‌های پیر از تحلیل حافظه‌ی مربوط به سن جلوگیری کرده و باعث می‌شود آنها مانند موش‌های جوان عمل کنند.

 

در این مرحله با موضوع شگفت‌انگیزی مواجه شدند. جرارد کارسنتی، متخصص ژنتیک در دانشگاه کلمبیا با مراجعه به این کشف که استخوان عضوی از غدد درون‌ریز است و هورمونی به نام استئوکلسین (osteocalcin) را آزاد می‌کند، دریافت که استئوکلسین بر بسیاری از اعضای بدن اثر می‌کند. این اثر به مغز نیز می‌رسد، جایی که با تأثیر بر تولید سروتونین، دوپامین، گابا و سایر انتقال‌دهنده‌های عصبی باعث تقویت حافظه و یادگیری فضایی می‌شود.
کندل و کارسنتی با همکارانشان بررسی کردند که آیا استئوکلسین بر کاهش حافظه‌ی وابسته به سن نیز تاثیر دارد. همکار کندل، Stylianos Kosmidis استئوکلسین را در شکنج دندانه موش‌ها تزریق کرد و دریافت که این پروتئین‌ها منجر به افزایش PKA ، CREB و RbAp48، یعنی پروتئین‌های مورد نیاز برای ایجاد حافظه، می‌شوند. پروتئین‌های مورد نیاز برای تشکیل حافظه PKA، CREB و RbAp48 هستند. موش‌هایی که به آن‌ها تزریق نشده بود پروتئین‌های CREB و RbAp48 کمتری داشتند. جالب است که هنگامی که به موش‌های پیر استئوکلسین دادند، عملکرد آنها (که با افزایش سن کاهش یافته بود) در انجام وظایف حافظه مانند شناخت اشیاء جدید بهبود یافت. در واقع، حافظه‌ی آنها با موش‌های جوان مطابقت داشت. علاوه بر این، استئوکلسین حتی توانایی یادگیری موش‌های جوان را نیز بهبود بخشید.
این یافته که استئوکلسین با افزایش سن کاهش می‌یابد و باعث کاهش حافظه‌ی مرتبط با سن در موش‌ها می‌شود، ممکن است توضیح دیگری درباره اثرات مفید ورزش بر پیری مغز انسان ارائه دهد. ما می‌دانیم که پیری با کاهش جرم استخوانی همراه است و در نتیجه کاهش استئوکلسین باعث کاهش حافظه‌ی مرتبط با سن در موش‌ها و احتمالاً در ما نیز می‌شود. ما همچنین می‌دانیم که ورزش مناسب باعث ایجاد توده‌ی استخوانی می‌شود. بنابراین احتمال دارد که استئوکلسین آزاد شده از استخوان باعث جلوگیری از کاهش حافظه‌ی مرتبط با سن در افراد و همچنین موش‌ها شود.
طبیعتا همانطور که این مطالعات نشان می‌دهند، از دست دادن حافظه‌ی مرتبط با سن نوعی اختلال است که با بیماری آلزایمر فرق دارد و در فرآیندهای مختلفی بر مناطق متفاوتی از مغز اثر می‌گذارد. علاوه بر این به نظر می‌رسد که ضرب المثل رومیِ “عقل سالم در بدن سالم است” یک مبنای علمی دارد.
این خبر خوبی برای کسانی است که در پیری مغز معمولی دارند. آنها می توانند عملکردهای ذهنیِ اساسی را در سنین پیری حفظ کنند، مشروط بر اینکه از غذای خوب برخوردار باشند، ورزش کنند و با دیگران تعامل داشته باشند. همانطور که یاد گرفته‌ایم عمر بدنمان را افزایش دهیم، باید به فکر گسترش عمر ذهنمان نیز باشیم. خوشبختانه همانطور که دیده‌ایم، نتیجه‌ی این تحقیقات این امید را به ما می‌دهد که فکر کنیم بیماری‌های موثر بر حافظه ممکن است روزی قابل پیشگیری باشند.
توجه به این نکته نیز حائز اهمیت است که بسیاری از جنبه‌های عملکرد شناختی که نیازی به حافظه ندارند به خوبی بالغ می‌شوند. خرد و چشم‌انداز قطعا با افزایش سن افزایش می‌یابند. اضطراب تمایل به کاهش دارد. چالش همه‌ی ما این است که مزایای پیری را به حداکثر برسانیم در حالی که تمام تلاش خود را برای به حداقل رساندن روند نزولی آن انجام می‌دهیم.

0

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
0