20 يوليو، 2022
يحدد باحثو Salk ناقلًا عصبيًا يساعد في تحديد المشاعر الإيجابية أو السلبية للذاكرة
يحدد باحثو Salk ناقلًا عصبيًا يساعد في تحديد المشاعر الإيجابية أو السلبية للذاكرة
لا جولا - اكتشف باحثون في معهد سالك وزملاؤهم الجزيء الموجود في الدماغ المسؤول عن ربط المشاعر الجيدة أو السيئة بالذاكرة. تم نشر اكتشافهم في الطبيعة في 20 يوليو 2022 ، يمهد الطريق لفهم أفضل لسبب احتفاظ بعض الناس بالمشاعر السلبية أكثر من الإيجابية - كما يمكن أن يحدث مع القلق أو الاكتئاب أو اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD).
"لقد توصلنا بشكل أساسي إلى معالجة العملية البيولوجية الأساسية لكيفية تذكر ما إذا كان شيء ما جيدًا أم سيئًا ، كاي تاي، وهو أستاذ في مختبر علم الأحياء العصبية لأنظمة سالك ومحقق في معهد هوارد هيوز الطبي. "هذا شيء أساسي لتجربتنا في الحياة ، وفكرة أنه يمكن أن يتلخص في جزيء واحد أمر مثير للغاية."
لكي يتعلم الإنسان أو الحيوان ما إذا كان يتجنب أو يبحث عن تجربة معينة مرة أخرى في المستقبل ، يجب أن يربط دماغهم شعورًا إيجابيًا أو سلبيًا ، أو "التكافؤ" مع هذا المنبه. تسمى قدرة الدماغ على ربط هذه المشاعر بالذاكرة "مهمة التكافؤ".
في عام 2016 ، اكتشف تاي أن مجموعة من الخلايا العصبية في اللوزة القاعدية للدماغ (BLA) تساعد في تحديد التكافؤ عندما تتعلم الفئران. تم تنشيط مجموعة واحدة من الخلايا العصبية BLA بتكافؤ إيجابي ، حيث تعلمت الحيوانات ربط نغمة مع طعم حلو. تم تنشيط مجموعة منفصلة من الخلايا العصبية BLA بتكافؤ سلبي ، حيث تعلمت الحيوانات ربط نغمة مختلفة بالطعم المر.

"لقد وجدنا هذين المسارين - المشابهين لمسارات السكك الحديدية - يؤديان إلى تكافؤ إيجابي وسالب ، لكننا ما زلنا لا نعرف الإشارة التي كانت تعمل كمشغل تبديل لتوجيه المسار الذي يجب استخدامه في أي وقت ،" تاي ، حامل كرسي Wylie Vale.
في الدراسة الجديدة ، ركز الباحثون على أهمية جزيء الإشارة نيوروتنسين لهذه الخلايا العصبية BLA. لقد عرفوا بالفعل أن نيوروتنسين هو ببتيد عصبي تنتجه الخلايا المرتبطة بمعالجة التكافؤ ، وكذلك عدد قليل من النواقل العصبية الأخرى. لذلك استخدموا أساليب تحرير الجينات CRISPR لإزالة الجين الانتقائي للنوروتنسين من الخلايا - وهي المرة الأولى التي تم فيها استخدام تقنية CRISPR لعزل وظيفة ناقل عصبي معين.
بدون إشارات النيروتنسين في BLA ، لم تعد الفئران قادرة على تعيين تكافؤ إيجابي ولم تتعلم ربط النغمة الأولى بمحفز إيجابي. ومن المثير للاهتمام أن غياب النيروتنسين لم يمنع التكافؤ السلبي. وبدلاً من ذلك ، أصبحت الحيوانات أفضل في التكافؤ السلبي ، حيث كان لها ارتباط أقوى بين النغمة الثانية والمحفز السلبي.
تشير النتائج إلى أن الحالة الافتراضية للدماغ هي التحيز تجاه الخوف - يتم تنشيط الخلايا العصبية المرتبطة بالتكافؤ السلبي حتى يتم تحرير النوروتنسين ، مما يؤدي إلى تشغيل الخلايا العصبية المرتبطة بالتكافؤ الإيجابي. من منظور تطوري ، يقول تاي ، هذا أمر منطقي لأنه يساعد الناس على تجنب المواقف الخطرة المحتملة - وربما يكون له صدى لدى الأشخاص الذين يميلون إلى العثور على الأسوأ في المواقف.
في تجارب أخرى ، أظهرت Tye وفريقها أن المستويات العالية من neurotensin عززت تعلم المكافأة وخففت التكافؤ السلبي ، مما زاد من دعم فكرة أن neurotensin مسؤول عن التكافؤ الإيجابي.

يقول المؤلف المشارك الأول هاو لي ، زميل ما بعد الدكتوراه في Tye Lab: "يمكننا في الواقع معالجة هذا المفتاح لتشغيل التعلم الإيجابي أو السلبي". "في النهاية ، نود أن نحاول تحديد أهداف علاجية جديدة لهذا المسار."
لا يزال لدى الباحثين أسئلة حول ما إذا كان يمكن تعديل مستويات النوروتنسين في أدمغة الناس لعلاج القلق أو اضطراب ما بعد الصدمة. كما أنهم يخططون لدراسات مستقبلية لاستقصاء مسارات وجزيئات الدماغ الأخرى المسؤولة عن إطلاق سراح نيوروتنسين.
المؤلفون الآخرون للورقة هم ماتيلدي بوريو ، ماكنزي ليميو ، أوستن كولي ، أفراهام ليبستر ، أنيش بال ، كارولين جيا ، جاسمين ريفانا ، كانها باترا ، كايل فيشر ، لوريل كيز ، نانسي باديلا كوريانو ورومي ويتشمان من سالك. برانيث نامبوري ، جاكوب أولسون ، آنا بيلير ، جويندولين كالهون ، ناتسوكو هيتورا إمامورا ، أدا فيليكس أورتيز ، فيرونيكا دي لا فوينتي ، فانيسا بارث ، هانتر كينج ، إحسان إيزادمهر ، كودي سيسيليانو وإيلا فيتي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ؛ شين جين ، وسراف شودري ، وشي شي ، وفينج زانج من معهد برود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد ؛ هوان وانغ ويولونغ لي من جامعة بكين ؛ وكينيث ماكولوغ وكيري ريسلر من كلية الطب بجامعة هارفارد.
تم دعم العمل من قبل مؤسسة JPB و PIIF و PNDRF و JFDP و Alfred P. Sloan Foundation و New York Stem Cell Foundation و Klingenstein Foundation و McKnight Foundation و Clayton Foundation و National Institutes of Health (R01-MH102441، RF1-AG047661، DP2 -DK102256 ، DP1-AT009925 ، F32 MH115446-01 و K99 DA055111) ، مؤسسة أبحاث الدماغ والسلوك ، MEXT (15K21744 ، 17H06043) ، مؤسسة Uehara Memorial Foundation ، زمالات Singleton ، Leventhal و Whitaker ، زمالة من مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية ومنحة فولبرايت.
دوى: 10.1038 / s41586-022-04964 ذ
JOURNAL
الطبيعة
مؤلفون
هاو لي ، برانيث نامبوري ، جاكوب إم أولسون ، ماتيلدي بوريو ، ماكنزي إي ليميو ، آنا بيلير ، جويندولين جي كالهون ، ناتسوكو هيتورا إمامورا ، أوستن إيه كولي ، أفراهام ليبستر ، أنيش بال ، شين جين ، هوان وانغ ، كارولين جيا ، سوراف ر.تشودري ، شي شي ، آدا سي فيليكس-أورتيز ، فيرونيكا دي لا فوينتي ، فانيسا ب. لوريل آر كييس ، ونانسي باديلا كوريانو ، وكودي إيه سيسيليانو ، وكينيث إم ماكولو ، ورومي ويتشمان ، وكيري ج.
مكتب الاتصالات
هاتف: (858) 453-4100
اضغط@salk.edu
معهد سالك هو معهد بحثي مستقل غير ربحي، أسسه جوناس سالك عام 1960، وهو مطوّر أول لقاح آمن وفعال ضد شلل الأطفال. تتمثل مهمة المعهد في قيادة أبحاث أساسية وتعاونية وجريئة تتناول أكثر التحديات إلحاحًا التي تواجه المجتمع، بما في ذلك السرطان ومرض الزهايمر وهشاشة القطاع الزراعي. وتُشكّل هذه العلوم الأساسية ركيزة أساسية لجميع الجهود التطبيقية، إذ تُسهم في توليد رؤى تُتيح تطوير أدوية وابتكارات جديدة على مستوى العالم.