מדענים יודעים זה מכבר שהמוח האנושי ממשיך להתפתח הרבה מעבר לשנות העשרה, עם שינויים חשובים הכוללים קבלת החלטות וויסות רגשי עד לאמצע עד סוף שנות ה-20. כעת, לראשונה, חוקרים ממכללת אלברט איינשטיין לרפואה זיהו תהליך ביולוגי בעכברים המציע תובנה חדשה כיצד מתבגרים מעגלי זיכרון במהלך תקופה ממושכת זו של התפתחות המוח.
פורסם היום ב PLOS ביולוגיההמחקר מצא שאזור זיכרון מרכזי במוח העכבר עובר תקופה בלתי צפויה של שיפוץ במהלך גיל ההתבגרות המאוחרת. ככל שהשינויים הללו מתפתחים, זיכרונות שנוצרו מוקדם יותר בחיים הופכים זמניים לקשים יותר לשליפה לפני שהם עולים מחדש מאוחר יותר, לעתים קרובות עם פרטים פחות מדויקים. הממצאים עולים בקנה אחד עם עדויות הולכות וגדלות לכך שגיל ההתבגרות הוא תקופה דינמית של התבגרות מוחית ומזהים מנגנון ביולוגי שעשוי לעזור להסביר כיצד הגישה לזיכרונות משתנה במהלך שלב זה של התפתחות.
באמצעות מודלים של עכברים, החוקרים התמקדו בקורטקס הרטרו-ספניאלי (RSP), אזור מוחי הממלא תפקיד חשוב בארגון ובשליפה של זיכרונות ארוכי טווח. הם גילו שמבנים דמויי רשת מגן הנקראים רשתות פרינורונאליות, המסייעות בייצוב מעגלי הזיכרון, פחתו באופן בלתי צפוי במהלך גיל ההתבגרות המאוחרת לפני שנבנו מחדש בבגרות. השינויים היו מוגבלים ל-RSP ולא נצפו בהיפוקמפוס הסמוך, אזור מוחי נוסף החיוני לזיכרון.
"ידענו כבר שנים שהמוח ממשיך להתפתח במהלך גיל ההתבגרות והבגרות הצעירה", אמרה הסופרת הבכירה ילנה ראדולוביץ', MD, Ph.D. פרופסור במחלקה למדעי המוח של דומיניק פ. פורפורה ולפסיכיאטריה ומדעי ההתנהגות באיינשטיין.
"הממצאים שלנו מתחילים להסביר איך התהליך ההתפתחותי הזה נראה באחד ממעגלי הזיכרון של המוח וכיצד הוא יכול להשפיע על האופן שבו נזכרות בחוויות קודמות.
אנחנו עדיין לא מבינים עד הסוף את ההשלכות של התנודות הנצפות של רשתות פרינורונאליות, אבל אנחנו מאמינים שהארגון מחדש שלהן ב-RSP עוזר לתעדף את הגישה לזיכרונות שנוצרו בבגרות על חשבון אלה שנוצרו בתחילת גיל ההתבגרות. זה יכול לעזור להסתגל טוב יותר לנסיבות ולאתגרים בהם נתקלים בשלבי חיים שונים.
"האם זכירת חוויות מוקדמות של מתבגרים באה במחיר של הסתגלות לחוויות חדשות, זו אפשרות שאנו בודקים כעת".
ד"ר Radulovic הוא גם מנהל המכון לחקר הפסיכיאטריה במונטיפיורי איינשטיין (PRIME) ומחזיק בקתדרה במדעי המוח של סילביה ורוברט ס. אולניק.
המוח של המתבגרים עדיין לא גמור
מחקרים קודמים העלו כי מעגלי הזיכרון שנבדקו במחקר זה הגיעו לבגרות במהלך גיל ההתבגרות המוקדם. במקום זאת, החוקרים מצאו שמערכת מייצבת חשובה נחלשה זמנית במהלך גיל ההתבגרות המאוחרת לפני שהחלימה בבגרות.
העיתוי בולט מכיוון שהוא תואם לתקופה המוכרת כעת כאחת של התבגרות מוחית מתמשכת בבני אדם. בעוד שגיל ההתבגרות הוגדר בעבר כמסתיים בסביבות גיל 19, מדעני מוח יותר ויותר מכירים בכך ששינויים התפתחותיים חשובים נמשכים גם בשנות ה-20. על פי המכון הלאומי לבריאות, המוח ממשיך להתפתח ולהתבגר באמצע שנות ה-20 עד סוף שנות ה-20.
ההתנהגות התאימה לביולוגיה. הקורטקס הרטרו-ספניאלי אחראי על זיכרונות ישנים ומבוססים יותר. ככל שהמבנים המייצבים שלו התמעטו, הגישה לזיכרונות שנוצרו מוקדם יותר בחיים הפכה פחות אמינה".
Hui Zhang, Ph.D., מחבר ראשי, עמית מחקר באיינשטיין
שחזור זיכרונות
כדי לקבוע כיצד השינויים המוחיים הללו השפיעו על ההתנהגות, החוקרים אימנו עכברים לקשר סביבה ספציפית לחוויה לא נעימה, הלם רגל קל. זמן קצר לאחר מכן, העכברים זכרו את החוויה וקפאו כשהם חזרו לאותו חדר. עם זאת, שבועות לאחר מכן, רבים מהעכברים שאומנו במהלך גיל ההתבגרות המוקדמים כבר לא הראו את תגובת הפחד הזו, בעוד עכברים שאומנו במהלך הבגרות שמרו על זיכרונות יציבים באותה תקופה.
כאשר העכברים המתבגרים חוו מאוחר יותר בדיקה נוספת בסביבה אחרת, הם שוב הגיבו לתפאורה המקורית, והוכיחו שהזיכרונות הפכו לבלתי נגישים זמנית ולא נמחקו.
החוקרים עקבו אחר השינויים הללו לירידה בחלבונים מבניים מרכזיים שעוזרים לבנות ולתחזק רשתות פרינורונאליות, יחד עם פעילות מופחתת של TGFβ2, גורם גדילה המעורב בשמירה על אותם מבנים. כאשר חיזקו את רשת ההגנה או החזירו את פעילות TGFβ2, העכברים השיבו את יכולתם לשחזר זיכרונות שנוצרו מוקדם יותר בחיים.
עד אמצע הבגרות, רבים מאותם זיכרונות צצו מחדש באופן ספונטני, למרות שהם הפכו פחות מדויקים. במקום להגיב רק לסביבה המקורית, העכברים הכלילו את הפחד שלהם להגדרות לא מוכרות. החוקרים מציינים כי דפוס זה דומה ל"גבשושית הזיכרונות", תופעה ידועה שבה מבוגרים זוכרים באופן לא פרופורציונלי זיכרונות מגיל ההתבגרות והבגרות המוקדמת, ולעתים קרובות זוכרים את המשמעות הרגשית של חוויה ביתר קלות מאשר הפרטים הספציפיים שלה. האם זה נובע מעלייה אקראית של רשתות פרינורונאליות עם העלייה בגיל, מהתגברותן בתגובה לחוויות דומות, או מהשידור החוזר של חוויות העבר, או גורמים אחרים, עדיין צריך לקבוע.
לממצאים עשויים להיות גם השלכות מעבר לזיכרון. סכיזופרניה ודיכאון מג'ורי מופיעים לעתים קרובות בבני אדם במהלך גיל ההתבגרות המאוחרת – אותה תקופה התפתחותית שבה החוקרים צפו בשיפוץ נרחב זה של מעגלי זיכרון בעכברים. המחברים מציעים כי אצל אנשים רגישים גנטית, שינויים בתהליך התפתחותי זה עשויים לתרום לפגיעות להפרעות פסיכיאטריות, אם כי יהיה צורך במחקר נוסף כדי לקבוע אם מנגנונים דומים מתרחשים באנשים.
מחברים נוספים של איינשטיין כוללים את Zorica Petrovic, MS, Elizabeth M. Wood, Ph.D., Ana Cicvaric, Ph.D., Maayan Krispil-Alon, Ph.D., Kendra Parker, BA, Thomas E. Bassett, Ph.D., Anna Carboncino, Ph.D., and J. Tiago Goncalves, Ph.D. מחברים נוספים כוללים את ולדימיר Jovasevic, Ph.D., Anita L. Guedea, MS, ו-Pengfei Yi, Ph.D., בבית הספר לרפואה של פיינברג באוניברסיטת נורת'ווסטרן, וכן גל ריכטר-לוין, Ph.D., במחלקה לנוירוביולוגיה בסגול באוניברסיטת חיפה.
