حل معمای گیج کننده «نقاط داغ» در مغز

آفتاب‌‌نیوز :

نقش گروه‌های خاصی از پروتئین‌های موجود در سطح سلول‌های مغز و به‌ویژه بخشی که نقش کلیدی در یادگیری و حافظه دارد، دانشمندان را متحیر کرده است، اما این معمای بیولوژیکی در نهایت حل شد.

به گزارش الاهرام، شناخته شده بود که اختلال در این نقاط می‌تواند منجر به اختلالات عصبی شدید شود، اما دلیل آن مشخص نبود، تا اینکه یک مطالعه جدید نشان داد که این خوشه‌ها «نقاط داغ» سیگنال دهی کلسیم هستند که برای فعال کردن بیانات ژنی، حیاتی محسوب می‌شوند.

به نظر می‌رسد که پروتئین ها، هات اسپات کانال‌های یونی غیرعادی بزرگی هستند، پورتال‌هایی که به اتم‌های باردار اجازه ورود به سلول را می‌دهند.

تبادل این یون‌ها یکی از راه‌های اصلی ارتباط سلول‌ها مانند نورون‌ها با یکدیگر است. سیگنال‌هایی مانند لمس یا الگو‌های فکری از یک گروه از سلول‌ها به گروه دیگر منتقل می‌شود تا بتوانیم آگاهانه آن را پردازش کنیم.

جیمز تریمر فیزیولوژیست از دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: «ما عملکرد انواع دیگر خوشه‌های کانال یونی، برای مثال، خوشه‌های سیناپس‌ها را از دیرباز می‌دانیم.

او افزود: «با این حال، هیچ نقش شناخته شده‌ای توسط این ساختار‌های بسیار بزرگتر بر روی بدن سلولی در فیزیولوژی عصبی وجود ندارد.»

تریمر و همکارانش قبلاً کانال‌های متعددی را از طریق این خوشه‌های پروتئینی کشف کرده‌اند که برخی از آن‌ها فقط به یون‌های پتاسیم اجازه عبور از غشای سلولی می‌دهند، در حالی که برخی دیگر فقط برای یون‌های کلسیم هستند.

این تیم از طریق آزمایش‌هایی با نورون‌های جوندگان، کانال‌های پتاسیم و کلسیم را که حاوی قطعات پروتئینی هستند که به یکدیگر متصل می‌شوند، جدا کردند.

دانشمندان نشان دادند که این جفت، پیوند بین سیگنال‌دهی نورون الکتریکی و بیان ژن را می‌شکند، فرآیندی حیاتی در مغز که در آن به درستی عمل می‌کند که «جفت رونویسی-تحریک» نامیده می‌شود.

تریمر می‌گوید:کانال‌های کلسیم زیادی وجود دارد، اما نوع خاصی از کانال کلسیم موجود در این گروه‌ها برای تبدیل تغییرات در فعالیت الکتریکی به تغییرات در بیان ژن ضروری است.

ما متوجه شدیم که اگر با پروتئین‌های سیگنال دهی کلسیم موجود در این خوشه‌های غیرمعمول تداخل داشته باشد، اساساً جفت رونویسی تحریکی را که برای یادگیری و حافظه حیاتی است، حذف می‌کنید.

دانشمندان دائماً در حال اکتشافات جدید در مورد نحوه عملکرد مغز هستند و هر بینش اضافی در مورد این اندام پیچیده‌تر می‌تواند به رفع مشکلات مربوط به عملکرد آن کمک کند و سپس از وقوع آن‌ها در وهله اول جلوگیری کند.