חוסר תפקוד זיכרון במחלת אלצהיימר עשוי להיות קשור לפגיעה באופן שבו המוח משחזר את החוויות האחרונות שלנו בזמן שאנו נחים, על פי מחקר חדש בעכברים על ידי מדעני אוניברסיטאי קולג' בלונדון (UCL).
החוקרים אומרים שהממצאים שלהם, שפורסמו ב ביולוגיה נוכחיתיכול לעזור למדענים לפתח טיפולים תרופתיים המכוונים לתפקוד מוחי לקוי זה, או לעזור לתכנן בדיקות חדשות לאבחון מוקדם.
המחברת הראשית, ד"ר שרה שיפלי (UCL Cell & Developmental Biology) אמרה: "מחלת אלצהיימר נגרמת מהצטברות של חלבונים ורובדים מזיקים במוח, מה שמוביל לתסמינים כמו אובדן זיכרון ופגיעה בניווט – אך לא ברור היטב כיצד הפלאקים הללו משבשים תהליכים תקינים במוח.
"רצינו להבין כיצד תפקוד תאי המוח משתנה עם התפתחות המחלה, לזהות מה מניע את התסמינים הללו.
"כשאנחנו נחים, המוח שלנו בדרך כלל משחזר חוויות אחרונות – זה נחשב כמפתח לאופן שבו זיכרונות נוצרים ומתוחזקים. מצאנו שתהליך השידור החוזר הזה מופרע בעכברים שהונדסו לפתח את הפלאקים העמילואידים האופייניים לאלצהיימר, והשיבוש הזה קשור למידת הרע של בעלי חיים בביצוע משימות זיכרון".
תהליך השידור החוזר, המתרחש בהיפוקמפוס של המוח, כולל ירי של תאי מקום ברצפים מהירים בזמן מנוחה. תאי מקום – שהתגלו על ידי פרופסור ג'ון אוקיף, מדען המוח עטור פרס נובל של UCL – הם נוירונים (תאי מוח) המייצגים מיקומים ספציפיים. כאשר אנו מבקרים במקום מסוים, תאים במקום מסוים יורים, וכאשר אנו נעים התאים יורים ברצף. מאוחר יותר, כאשר אנו נחים, התאים הללו מופעלים מחדש באותו רצף, ועוזרים לזיכרונות להשתרש.
לצורך המחקר, החוקרים בדקו עד כמה עכברים הצליחו במשימת מבוך פשוטה, תוך ניטור פעילות המוח שלהם עם סטים של אלקטרודות שיכולות לעקוב בו-זמנית אחרי בערך 100 תאי מקום בודדים.
בעכברים עם פתולוגיה עמילואידית, תהליך השידור החוזר השתנה מהותית. באופן מפתיע, אירועי שידור חוזר התרחשו באותה תדירות כמו בעכברים בריאים – אך המבנה שלהם לא היה מאורגן. הדפוסים הנורמליים המתואמים של פעילות תאי המקום שצריכים לחזק את הזיכרונות היו מקושקשים. החוקרים מצאו גם שתאי מקום בעכברים שנפגעו הפכו פחות יציבים עם הזמן, כאשר נוירונים בודדים כבר לא מקודדים באופן אמין את אותם מיקומים, במיוחד לאחר תקופות מנוחה – דווקא כאשר השידור החוזר אמור לחזק את הייצוגים הללו.
לשיבוש זה היו השלכות על משימות הזיכרון: עכברים שנפגעו הפגינו ביצועים גרועים יותר במבוך, נראה שהם שוכחים היכן הם כבר היו ומבקרים מחדש במסדרונות שלא הובילו לשום מקום.
חשפנו התמוטטות באופן שבו המוח מגבש זיכרונות, הנראה לעין ברמה של נוירונים בודדים. מה שמדהים הוא שאירועי שידור חוזר עדיין מתרחשים – אבל הם איבדו את המבנה הרגיל שלהם. זה לא שהמוח מפסיק לנסות לגבש זיכרונות; התהליך עצמו השתבש.
אנו מקווים שהממצאים שלנו יוכלו לעזור לפתח בדיקות לאיתור אלצהיימר מוקדם, לפני שהתרחש נזק נרחב, או להוביל לטיפולים חדשים המכוונים לתהליך השידור החוזר הזה. כעת אנו בודקים האם אנו יכולים לתמרן את ההצגה החוזרת באמצעות המוליך העצבי אצטילכולין, אשר כבר ממוקד על ידי תרופות המשמשות לטיפול בתסמיני אלצהיימר. על ידי הבנת המנגנון טוב יותר, אנו מקווים להפוך טיפולים כאלה ליעילים יותר".
פרופסור קאסוול בארי, מחבר מוביל משותף, UCL תא וביולוגיה התפתחותית
המחקר נערך על ידי חוקרים בפקולטות של UCL למדעי החיים ומדעי המוח, ונתמך על ידי קרן Cambridge Trust, Wellcome וקרן הצדקה של הבונים החופשיים.
