เอนไซม์ สำคัญอาจเป็นเคล็ดลับสู่ความจำที่คมชัดยิ่งขึ้นในวัยชรา
เมื่อเราอายุมากขึ้น อาการหลงลืมเป็นครั้งคราวก็กลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นอย่างไรก็ตาม ไม่ใช่แค่การพยายามจำข้อมูลใหม่เท่านั้น ผู้สูงอายุยังพบว่าการอัปเดตความทรงจำที่มีอยู่เมื่อมีรายละเอียดใหม่เกิดขึ้นเป็นเรื่องท้าทายอีกด้วย อย่างไรก็ตามเราทราบเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับกลไกเบื้องหลังการอัปเดตความทรงจำและกลไกเหล่านั้นผิดพลาดได้อย่างไรเมื่ออายุมากขึ้น
ทีมนักวิจัยจาก Penn State ได้ระบุ เอนไซม์ ชนิดหนึ่งที่ก่อให้เกิดความบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับอายุในการอัปเดตความทรงจำ เมื่อถูกบล็อกหนูที่อายุมากขึ้นจะสามารถรับข้อมูลใหม่ได้ดีขึ้นและทำงานในลักษณะเดียวกันกับหนูที่อายุน้อยกว่า นักวิจัยกล่าวว่าผลการวิจัยซึ่งตีพิมพ์ใน Frontiers in Molecular Neuroscience อาจนำไปสู่การพัฒนาเป้าหมายการบำบัดที่มีศักยภาพสำหรับการปรับปรุงความยืดหยุ่นทางปัญญาในวัยชรา
“การทำความเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลระหว่างการอัปเดตความทรงจำนั้นมี ความสำคัญ เนื่องจากในฐานะมนุษย์ ความทรงจำส่วนใหญ่ของเราเป็นการอัปเดต เราสร้างสิ่งที่เรารู้แล้วและปรับเปลี่ยนความทรงจำที่มีอยู่ตลอดเวลา” Janine Kwapis ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาและผู้เขียนอาวุโสของบทความกล่าว “แต่ไม่มีใครพยายามค้นหาว่ากลไกเบื้องหลังการสร้างความจำและการอัพเดตความจำนั้นเหมือนกันหรือเฉพาะเจาะจงสำหรับการอัพเดตความจำหรือไม่
ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการหาคำตอบ” วิทยาศาสตร์แห่งการรวบรวมความจำและการอัพเดตความจำใหม่เมื่อความจำก่อตัวขึ้นสมองจะเชื่อมต่อตัวเองใหม่เพื่อรักษาความจำนั้นไว้ในที่เดิมผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการรวมความจำ เซลล์จะสร้างโปรตีนที่ไซแนปส์ ซึ่งเป็นช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทที่ช่วยให้เซลล์ประสาทสามารถสื่อสารกันได้
โดยเชื่อมโยงเซลล์ต่างๆ ที่ถูกกระตุ้นเมื่อความจำก่อตัวขึ้นเข้าด้วยกัน เมื่อเรียกคืนความจำ เซลล์เหล่านั้นก็จะทำงานร่วมกันในเวลาเดียวกัน “เมื่อคุณได้รับข้อมูลใหม่ คุณต้องนำความจำที่มีอยู่นั้นออกจากหน่วยความจำและทำให้ความจำนั้นอ่อนแอลงเพื่อให้พร้อมสำหรับข้อมูลใหม่
เมื่อเรียนรู้ข้อมูลใหม่และรวมเซลล์ประสาทใหม่เหล่านั้นเข้าด้วยกันแล้ว ความจำที่อัพเดตแล้วจะแข็งตัวและถูกเก็บไว้ใหม่” Kwapis กล่าว Kwapis ตั้งข้อสังเกตว่ากระบวนการนี้ ซึ่งเรียกว่าการรวมความจำใหม่จะมีประสิทธิผลน้อยลงเมื่ออายุมากขึ้น
ในการศึกษานี้ ทีมวิจัยต้องการทำความเข้าใจว่าเหตุใดการอัปเดตความจำจึงยากขึ้นเมื่ออายุมากขึ้นตามปกติ หากพวกเขาสามารถเพิ่มการแสดงออกของยีนในระหว่างการรวมตัวใหม่ พวกเขาสามารถปรับปรุงการอัพเดทหน่วยความจำได้ด้วยหรือไม่ เพื่อทดสอบสิ่งนี้ พวกเขาได้บล็อกฮิสโตนดีแอซิทิเลส 3 (HDAC3) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ควบคุมการถอดรหัสยีน ซึ่งเป็นกระบวนการคัดลอกข้อมูลจากเซกเมนต์ DNA ไปยัง RNA ซึ่งในที่สุดจะสร้างโปรตีนที่ทำงานได้ HDAC3 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าส่งผลเสียต่อการสร้างหน่วยความจำและการแสดงออกของยีน
ในระหว่างการรวมตัวใหม่ แต่ผู้วิจัยกล่าวว่าก่อนหน้านี้ยังไม่มีการศึกษาบทบาทของ HDAC3 ในการรวมตัวใหม่กับหน่วยความจำ “โดยปกติแล้ว HDAC3 จะทำให้โครมาตินซึ่งเป็นสารเชิงซ้อนของ DNA และโปรตีนกระชับขึ้น และทำให้การถอดรหัสเกิดขึ้นได้ยาก” Chad Smies
นักศึกษาปริญญาเอกสาขาชีววิทยาและผู้เขียนคนแรกของเอกสารกล่าว ” หากเราบล็อกกิจกรรมเอนไซม์นี้ไม่ให้เกิดขึ้นอาจช่วยรักษาสถานะโครมาตินที่เปิดมากขึ้นและปรับปรุงการแสดงออกของยีนได้”
เมื่อ HDAC3 ถูกบล็อกในช่วงการรวมตัวใหม่กับหน่วยความจำ ก็จะป้องกันไม่ให้เกิดการขาดดุลที่เกี่ยวข้องกับอายุทั่วไปในการอัพเดทหน่วยความจำ หนูที่อายุมากกว่าทำงานได้ดีพอๆ กับหนูที่อายุน้อยกว่าในงานอัปเดตหน่วยความจำ วิธีการทดลองและผลที่ตามมา ทีมวิจัยใช้ระเบียบวิธีที่เรียกว่าแบบจำลองวัตถุในตำแหน่งอัปเดต ซึ่ง Kwapis พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะเพื่อทดสอบการอัปเดตหน่วยความจำ
ซึ่งประกอบด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ เซสชันการฝึกที่หนูเรียนรู้ตำแหน่งของวัตถุที่เหมือนกันสองตำแหน่ง เซสชันการอัปเดตที่วัตถุหนึ่งถูกย้ายไปยังตำแหน่งใหม่ และเซสชันการทดสอบที่วัตถุถูกวางไว้ในตำแหน่งที่แยกจากกันสี่ตำแหน่ง ได้แก่ ตำแหน่งฝึกสองตำแหน่งเดิม ตำแหน่งที่อัปเดต และตำแหน่งใหม่โดยสิ้นเชิง “หนูชอบสิ่งแปลกใหม่
ดังนั้นหากพวกมันมีความจำที่ดีสำหรับเซสชันการฝึกหรือเซสชันการอัปเดต พวกมันจะสำรวจตำแหน่งของวัตถุใหม่มากขึ้น” Smies กล่าว
“แต่หากพวกมันมีความจำไม่ดี พวกมันมักจะสำรวจตำแหน่งที่เรียนรู้ก่อนหน้านี้เท่าๆ กับตำแหน่งใหม่”
ทีมวิจัยกล่าวว่าด้วยการระบุกลไกของโมเลกุล เช่น HDAC3 พวกเขาหวังว่าจะสามารถให้เป้าหมายการบำบัดที่มีศักยภาพสำหรับการปรับปรุงความยืดหยุ่นทางปัญญาในวัยชราได้ “หากกลไกเหล่านี้ช่วยปรับปรุงความจำในวัยชราตามปกติ ก็อาจช่วยรักษาโรคต่างๆ เช่น โรคอัลไซเมอร์และภาวะสมองเสื่อมได้ด้วยเช่นกัน” Kwapis กล่าว
.