ยาที่ช่วยให้หนูจดจำได้เผยให้เห็นถึงบทบาทของอีพีเจเนติกส์ในการเรียกคืน
เป็นเวลาเกือบทศวรรษแล้วที่นักประสาทวิทยา Li-Huei Tsai เว็บสล็อตแตกง่าย และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ศึกษาหนูในวัยชรา ในห้องแล็บที่ MIT ทีมงานของเธอได้ถ่ายทอดยีนอย่างรวดเร็วของหนูให้อยู่ในสภาพที่เหมือนกับภาวะสมองเสื่อม: พวกเขามีปัญหาในการสร้างความทรงจำใหม่และเรียกความทรงจำเก่า หนูลืมวิธีนำทางเขาวงกตน้ำที่พวกเขาเชี่ยวชาญ พวกเขาไม่รู้จักสัญญาณอันตรายที่ใกล้จะเกิดขึ้นที่พวกเขาเคยตอบโต้อย่างน่ากลัว
ปีที่แล้ว กลุ่มของ Tsai ได้ค้นพบวิธีที่จะย้อนกลับกระบวนการนี้ เมื่อได้รับยาที่รู้จักในการเสริมสร้างการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทในสมอง หนูไม่เพียงแต่ได้รับความสามารถในการเรียนรู้งานใหม่กลับคืนมาเท่านั้น แต่ยังจำพฤติกรรมที่ลืมไปหลายอย่างอีกด้วย
ฝั่งตรงข้าม นักวิจัยกำลังใช้ยาที่คล้ายกันเพื่อสร้างความทรงจำที่มีมายาวนานในหนูที่เผชิญกับความท้าทายทางจิตอีกรูปแบบหนึ่ง นั่นคือ การติดยา นักประสาทวิทยา มาร์เซโล วูด แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์เกลี้ยกล่อมหนูที่แสวงหาโคเคนให้ชมภาพและเสียงที่พวกเขาเรียนรู้ที่จะเชื่อมโยงกับการได้รับโคเคน จากนั้นเขาก็สร้างความทรงจำใหม่ที่ไม่เป็นอันตรายรอบๆ ตัวชี้นำเหล่านั้น หลังจากการรักษาเพียงครั้งเดียว หนูที่วางยาไว้ใกล้ถ้ำยาลืมความอยากของพวกมันไป
แม้ว่า Tsai และ Wood ใช้ยาต่างกันในการศึกษา แต่ทั้งสองใช้งานวิจัยที่แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการเรียนรู้และจดจำอาจได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ของ DNA ซึ่งส่งผลต่อการเปิดและปิดของยีนโดยไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลทางพันธุกรรมที่แฝงอยู่ ปรากฎว่าการปรับเปลี่ยน epigenetic ดังกล่าวอาจมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อความจำระยะยาว
การสำรวจวิธีการเหล่านี้ได้เปิดสาขาการวิจัยที่กำลังเติบโต ซึ่งเรียกว่า neuroepigenetics โดยมีเป้าหมายเพื่อหาวิธีเพิ่มความจำในมนุษย์ จนถึงขณะนี้ ผลลัพธ์ที่ได้เสนอโอกาสของยาชนิดใหม่ที่จะช่วยเพิ่มความจำและแม้กระทั่งการกู้คืนข้อมูลที่ลืมไปนานในความผิดปกติต่างๆ เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคฮันติงตัน หรือภาวะสมองเสื่อมประเภทอื่นๆ ยาในสักวันหนึ่งอาจรักษาความบกพร่องทางความจำอื่นๆ ได้ ซึ่งรวมถึงความมัวหมองที่ระบาดในคนจำนวนมากเมื่ออายุมากขึ้น และพัฒนาการที่บกพร่อง เช่น ออทิสติก ผลการวิจัยยังชี้ให้เห็นถึงกลยุทธ์ใหม่ในการรักษาผู้ติดยา
เลนหน่วยความจำ
ความทรงจำเป็นตัวเชื่อมระหว่างอดีตและปัจจุบัน และสร้างรากฐานสำหรับการเรียนรู้ตลอดชีวิต หากไม่มีความทรงจำ คุณจะไม่สามารถอ่านประโยคนี้หรือหาทางกลับบ้านในตอนกลางคืนไม่ได้ ความทรงจำช่วยให้สัตว์ต่างๆ ตั้งแต่ทากทะเลต่ำต้อยไปจนถึงหนูจนถึงมนุษย์ นำทางไปตลอดชีวิต แต่ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มไขความลึกลับว่าความทรงจำถูกสร้างขึ้นและเก็บรักษาไว้อย่างไรในระยะยาว
หลายปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับความจำส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่การศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ และเฉพาะกับคนสองสามคนที่ความจำเสื่อมลงอย่างมาก กรณีของมนุษย์ที่มีชื่อเสียงที่สุดกรณีหนึ่งคือชายชื่อ Henry Molaison หรือที่รู้จักในชื่อ HM ในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้จาก HM ว่าฮิบโปแคมปัสเป็นส่วนสำคัญของสมองในการสร้างและจดจำความทรงจำ
การศึกษาที่ใหม่กว่ามุ่งเน้นไปที่ส่วนของกระบวนการความจำที่เกี่ยวข้องกับการเสริมสร้างความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ประสาท สำหรับงานนี้ เซลล์ต้องสร้างโปรตีน
กลไกหลายอย่างสามารถเปิดและปิดการผลิตโปรตีนในเซลล์สมองได้ หนึ่งใช้เอ็นไซม์ต่างๆ ที่เปลี่ยนวิธีการรวมกลุ่มของยีน ส่วนต่างๆ ของ DNA เข้าด้วยกัน ดีเอ็นเอมีความเกี่ยวพันกันอย่างแน่นหนากับโปรตีนที่เรียกว่าฮิสโตน ซึ่งประกอบเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เรียกว่าโครมาติน ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าอะเซทิเลชั่น – การเกาะติดของโมเลกุลเล็ก ๆ ที่เรียกว่ากลุ่มอะซิติล – เอ็นไซม์บางตัวคลายโครมาติน ซึ่งช่วยให้เปิดได้เพื่อให้เครื่องจักรเข้าถึงพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมของโปรตีนได้ เอ็นไซม์อื่นๆ จับโครมาติน ขัดขวางไม่ให้ยีนถูกกระตุ้นเมื่อไม่ต้องการ
เอนไซม์ตระกูลหนึ่งที่เรียกว่า “histone deacetylases” หรือ HDACs ช่วยรักษา DNA และ histones อย่างแน่นหนาโดยการปิดกลุ่ม acetyl ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 นักวิจัยได้พัฒนาสารยับยั้ง HDAC เพื่อใช้เป็นยาเคมีบำบัดเพื่อต่อต้านมะเร็ง คีโมทำงานในลักษณะที่ดูเหมือนเป็นลบสองครั้ง ยาเคมีบำบัดจะยับยั้งการออกฤทธิ์ที่ยับยั้ง DNA ของ HDAC ส่งผลให้เกิดกิจกรรมของยีนที่ไหลเวียนอย่างอิสระ สารต้านมะเร็งเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในการรักษาเนื้องอกบางชนิดในคน
เมื่อ J. David Sweatt นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยอลาบามา เบอร์มิงแฮม ให้ตัวแทนกับสัตว์ทดลอง เขาพบว่ายาดังกล่าวเปลี่ยนผู้ที่ไม่ใส่ใจให้กลายเป็นคนที่ใส่ใจ นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบแนวคิดที่ว่า histone acetylation อาจเข้ามามีบทบาทเมื่อมีความทรงจำใหม่เกิดขึ้น
ในปี 2547 กลุ่มของ Sweatt แสดงให้เห็นว่าสารยับยั้ง HDAC ช่วยเพิ่มความจำในหนูที่เรียนรู้ที่จะนำทางในสถานการณ์ที่ไม่คุ้นเคย ความจำที่ดีขึ้นของหนูนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทในฮิบโปแคมปัส ในปี 2550 กลุ่มของ Tsai ได้ให้สารยับยั้ง HDAC แก่หนูที่มีปัญหาด้านความจำ และพบว่าพวกเขาสามารถจำสิ่งที่พวกเขาลืมไป ในกรณีนี้ อันตรายที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมบางอย่าง เว็บสล็อตแตกง่าย
