دانشمندان علوم اعصاب فاش کردند مغز چگونه ارتباطات عصبی را تقویت می‌کند

هنگامی که مغز خاطره‌ای را شکل می‌دهد یا مهارت جدیدی می‌آموزد، اطلاعات جدید از طریق تنظیم و تقویت ارتباطات بین نورون‌ها ذخیره می‌شود. پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) اخیراً سازوکاری نوین را شناسایی کرده‌اند که در تقویت این ارتباطات عصبی، که «سیناپس» نامیده می‌شوند، نقش دارد.

در هر سیناپس، یک نورون پیش‌سیناپسی پیام‌های شیمیایی را به یک یا چند سلول دریافت‌کننده (پس‌سیناپسی) ارسال می‌کند. در بیشتر مطالعات پیشین، تمرکز اصلی دانشمندان بر نقش نورون‌های پس‌سیناپسی در تغییر قدرت این ارتباطات بوده است. اما تیم پژوهشی MIT نشان داده است که نورون‌های پیش‌سیناپسی نیز نقش مهمی در تقویت سیناپس‌ها ایفا می‌کنند.

تروی لیتلتون، استاد زیست‌شناسی و علوم مغز و شناخت در MIT، می‌گوید این سازوکار تازه کشف‌شده ابزار جدیدی برای درک بهتر نحوه تغییر سیناپس‌ها در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

شناخت بهتر نحوه تغییر سیناپس‌ها می‌تواند به درک عمیق‌تر اختلالات رشد عصبی مانند اوتیسم کمک کند؛ زیرا بسیاری از تغییرات ژنتیکی مرتبط با این اختلالات در ژن‌هایی رخ می‌دهند که پروتئین‌های سیناپسی را تولید می‌کنند.

بازسیم‌کشی مغز

یکی از پرسش‌های اساسی علوم اعصاب این است که مغز چگونه خود را با شرایط رفتاری جدید تطبیق می‌دهد؛ قابلیتی که به آن «انعطاف‌پذیری عصبی» یا پلاستیسیته گفته می‌شود. این ویژگی نه‌تنها در دوران رشد، بلکه در تمام طول زندگی و در جریان یادگیری و شکل‌گیری حافظه فعال است.

پژوهش‌ها نشان داده‌اند که تحریک شدید نورون پس‌سیناپسی باعث افزایش گیرنده‌های انتقال‌دهنده عصبی و تقویت سیگنال می‌شود؛ پدیده‌ای که «تقویت بلندمدت» نام دارد. در مقابل، تحریک ضعیف می‌تواند باعث کاهش پاسخ عصبی شود.

در این پژوهش، دانشمندان نشان دادند که نورون‌های پیش‌سیناپسی نیز با آزادسازی سیگنال‌های کوچک اما مؤثر، می‌توانند به رشد و تقویت سیناپس‌ها کمک کنند.

رشد سیناپسی و یادگیری

آزادسازی مکرر بسته‌های کوچک انتقال‌دهنده عصبی باعث رشد ساختارهای جدیدی به نام «بوتون» در محل اتصال نورون‌ها می‌شود. این رشد، حساسیت نورون دریافت‌کننده را افزایش داده و یادگیری و حافظه را تقویت می‌کند.

این یافته‌ها نشان می‌دهند که تغییرات سریع در پایانه‌های عصبی می‌توانند نقش مهمی در یادگیری، حافظه و حتی فرایندهای توانبخشی شناختی داشته باشند.