תהליכי זיכרון באיזון הנכון

מאת: ד"ר אינה סלוצקי


















מחקרים מגוונים על עקרונות הוויסות של מנגנוני למידה וזיכרון במוח עשויים לשמש בסיס לפיתוח תרופות עתידיות לחיזוק ושיפור הזיכרון
ים על עקרונות הוויסות של מנגנוני למידה וזיכרון במוח עשויים לשמש בסיס לפיתוח תרופות עתידיות לחיזוק ושיפור הזיכרון
 
רעש רקע
"המפתח לתהליכים תקינים של זיכרון ולמידה מצוי בסינפסות – האזורים במוח המקשרים בין תאי העצב,
ואחראים על העברת מידע מתא עצב אחד למשנהו," מסבירה ד"ר סלוצקי, ראש הקבוצה לחקר הפלסטיות
הסינפטית 
בפקולטה לרפואה ע"ש סאקלר. "ליתר דיוק, המפתח נמצא בפעילות הרקע המתמשכת – זו הפעילות
המתקיימת בסינפסה החיה גם בשעת מנוחה. רמה אופטימלית של פעילות רקע שומרת על הגמישות הסינפטית,
שהיא הכרחית לתקינותם של הזיכרון והלמידה. גילינו שעלייה בפעילות הרקע היא הגורם הקריטי לשיבושים
בתהליכי הזיכרון והלמידה בשלבים מוקדמים של מחלת האלצהיימר."
 
באחד ממחקריה בחנה ד"ר סלוצקי את תפקידו של החלבון בטא-עמילואיד שהצטברותו במוח מוכרת כמאפיין
מרכזי של מחלת האלצהיימר. חוקרים רבים בעולם שואפים היום לפתח תרופות שחוסמות או משמידות את
החלבון הנחשב לרעיל, אך העבודה של ד"ר סלוצקי וקבוצתה מוכיחה כי זו תהיה טעות קריטית. במסגרת
המחקר, גידלו החוקרת וצוותה רשתות עצביות מתוך היפוקמפוס של עכברים – אותו אזור במוח האחראי על
תהליכי זיכרון ולמידה - ובחנו את המתרחש בסינפסות. הם גילו כי בטא-עמילואיד, המופרש ברמה מסוימת גם
מסינפסות בריאות, ממלא תפקיד חיוני בוויסות תהליכי העברת המידע ברשתות עצביות תקינות במוח. יתרה
מכך, חסרונו פוגע בתהליכים אלה כמו הכמות העודפת האופיינית לאלצהיימר.









 
הכל במידה



במחקר אחר יישמה קבוצתה של ד"ר סלוצקי טכנולוגיה פורצת דרך, המהווה מהפכה של ממש בחקר המוח.
מדובר בשיטות מתחומי ההדמיה והננוסקופיה, שאפשרו לצוות המעבדה לצפות לראשונה בפעילות המוחית
ברמה של סינפסות בודדות של תא עצב חי. המדענים בחנו שינויי מבנה המתרחשים בחלבוני האיתות המווסתים
פעילות סינפטית, ובעזרת הטכנולוגיה החדשנית הצליחו למדוד שינויים של ננומטרים בודדים. היכולת המהפכנית
שימשה אותם בבדיקת הבדלים בעוצמת הפעילות בין הסינפסות, תופעה המכונה 'שונות סינפטית' ומהווה גורם
מכריע בתהליכי קידוד ועיבוד מידע.
 
הבדיקה ברזולוציה כה גבוהה חשפה, כי המחולל העיקרי של ההבדלים בעוצמת הפעילות בין הסינפסות הוא
המוליך העצבי הנפוץ  GABA, שתפקידו לרסן את הפעילות הסינפטית. התברר כי ריכוזו בסביבת הסינפסה הוא
שקובע את עוצמת התקשורת בין תאי עצב סמוכים. וגם כאן, ממש כמו במקרה של בטא-עמילואיד, המפתח
לפעילות תקינה מצוי בכמות נכונה: רמה אופטימלית של GABA היא שמאפשרת לרשתות סינפטיות לבצע את
תפקידן באופן מיטבי.
 
חידוש נוסף ממעבדתה של ד"ר סלוצקי, בשיתוף עם קבוצת מחקר בינלאומית, מגלה כי רמת יוני המגנזיום במוח
חיונית לתהליכי הזיכרון והלמידה. החוקרים גילו, כי עלייה ברמת המגנזיום במוח הובילה לשיפור בזיכרון המרחבי
והאסוציאטיבי, לעלייה בגמישות הסינפטית ולגידול משמעותי במספר הסינפסות בהיפוקמפוס. המגנזיום שיפר
זיכרון ותפקוד סינפטי הן בחולדות צעירות והן בחולדות מבוגרות.
 
תגליותיה המגוונות של ד"ר סלוצקי תורמות תרומה משמעותית למחקר המדעי על מנגנוני הזיכרון והלמידה,
ועשויות לשמש בסיס לפיתוח תרופות עתידיות, שיחזקו את כושר הזיכרון, ואף ייתנו מענה למחלות ניווניות
כמו מחלת האלצהיימר.