رمزگشایی از کدهای مغزی

نوشته شده توسط:کیوان فیض مرندی در سایه روشن » رمزگشایی | ۰۳ فروردین ۱۳۹۴ - ۱۳:۵۷ | ۰ دیدگاه

به رغم یک قرن مطالعه و پژوهش، رمزگذاری اطلاعات در حافظه توسط مغز هنوز به شکل رازی سر بسته باقی مانده است. اگرچه احتمال داده می شود اتصال سیناپسی نورونی خاطرات را ذخیره کند اما باید گفت اجزای سیناپسی عمر کوتاهی دارد؛ در حالی که خاطرات ما از عمر طولانی برخوردار است. این موضوع نشان می دهد اطلاعات سیناپسی به شکلی بسیار عمیق و ظریف در سطح ذرات مولکولی کدگذاری می شود.

تراویس کرادبورگ و جک توزینسکی، فیزیکدانان دانشگاه های آریزونا و دانشگاه آلبرتا موفق به نشان دادن سازوکاری قابل قبول برای کدگذاری حافظه سیناپسی در ریزلوله ها که از اجزای اصلی ساختار اسکلتی درون سلول های عصبی هستند، شده اند. ریز لوله ها، پلیمرهای مشبک شش گوشه و استوانه ای شکلی هستند که 15 درصد کل پروتئین مغز را تشکیل می دهند. معماری عصبی و تنظیم سیناپس ها توسط ریز لوله ها تعریف می شود و حتی برخی بر این باورند که پردازش اطلاعات از طریق بر هم کنش حالات بیت مانند لوله ها انجام می شود. تاکنون هیچ نشانه ای مبنی بر وجود یک کد مشترک که ارتباط بین ریزلوله ها و فعالیت های سیناپسی را توجیه کند، وجود نداشت.

مدل آزمایشی استاندارد برای حافظه عصبی، تقویت درازمدت (LTP) است که طی آن، یک تحریک مختصر پیش سیناپسی به حساسیت بلندمدت پس سیناپسی منجر می شود. بازیگر اصلی در این آزمایش، آنزیم شش ضلعی پروتئین کیناس وابسته به کلسیم /کالمودولین (CaMKII) است. به مجرد تحریک پیش سیناپسی، یون های کلسیم وارد نورون های پس سیناپسی شده و باعث تغییر شکل آنزیم کلسیم /کالمودولین که به شکل برف ریزه است، می شود. آنزیم فعال شده پس از تغییر شکل به صورت یک حافظه دو طرفه عمل می کند. هریک از دامنه های پروتئین کیناس قادر به کدگذاری یک بیت اطلاعات سیناپسی است. آرایه های مرتبی از بیت ها بایت نامیده می شود. 6 دامنه کیناس در یک طرف هر پروتئین کلسیم /کالمودولین قادر به کدگذاری یک بایت 6 بیتی است.

اما مدخل نورونی لایه برای رمزگشایی حافظه توسط پروتئین کلسیم /کالمودولین کجاست؟

محققان با استفاده از مدلسازی مولکولی موفق به آشکارسازی الحاق پروتئین CaMKII و پروتئین های لوله ای مشبک شش گوش در ریزلوله ها شدند. آنها نشان دادند چگونه دامنه های کیناس پروتئین CaMKII می توانند به هم متصل شده و بایت های شش بیتی را کدگذاری کنند.

کارادوک و همکارانش با این روش موفق به محاسبه حجم زیادی از اطلاعات با هزینه پایین شدند. ریز لوله ها و CaMKII در سلول های عصبی مغز به وفور دیده می شوند. آنها قادر به اتصال غشا و شبکه داخلی رشته های پروتئین به یکدیگر هستند. رمزگشایی و تحریک ریزلوله ها، محققان را قادر می سازد در بیماری هایی مثل آلزایمر ـ که اختلال ریزلوله ها در به وجود آمدن بیماری نقش مهمی دارد ـ به بازسازی ریز لوله ها و در نهایت درمان مشکلات مغزی بپردازند.

هامروف، یکی از متخصصان ارشد این مطالعه می گوید:در بسیاری از مقالات علوم عصبی، نویسندگان ادعا دارند تحقیق آنها می تواند به درک انسان از چگونگی کارکرد مغز کمک کند و در نتیجه باعث درمان بیماری هایی نظیر آلزایمر، آسیب های مغزی و اختلالات مختلف عصبی ـ روانی شود. اما این مقاله واقعا می تواند به انجام چنین کاری کمک کند؛ چرا که با استفاده از آن ما می توانیم به کدهای زیست مولکولی مغز که در حافظه مورد استفاده است، نگاهی اجمالی بیندازیم.

    هیچ نظری تا کنون برای این مطلب ارسال نشده است، اولین نفر باشید...
موضوعات
دانلود جدید ترین فیلم های ایرانی
دانلود گشت ارشاد ۲
دانلود گشت ارشاد ۲
دانلود فیلم سلام بمبئی
دانلود فیلم سلام بمبئی
دانلود فیلم خوب بد جلف
دانلود فیلم خوب بد جلف
دانلود فیلم لاک قرمز
دانلود فیلم لاک قرمز
لیست دانلود
آخرین مطالب
متن خبری

لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است. چاپگرها و متون بلکه روزنامه و مجله در ستون و سطرآنچنان که لازم است و برای شرایط فعلی تکنولوژی مورد نیاز و کاربردهای متنوع با هدف بهبود ابزارهای کاربردی می باشد.

ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید
با ما در شبکه های اجتماعی همراه باشید:

© تمامی حقوق برای کانی وب محفوظ است.

قدرت گرفته از کانی وب