ความทรงจำเป็นตัวเชื่อมระหว่างอดีตและปัจจุบัน และสร้างรากฐานสำหรับการเรียนรู้ตลอดชีวิต หากไม่มีความทรงจำ คุณจะไม่สามารถอ่านประโยคนี้หรือหาทางกลับบ้านในตอนกลางคืนไม่ได้ ความทรงจำช่วยให้สัตว์ต่างๆ ตั้งแต่ทากทะเลต่ำต้อยไปจนถึงหนูไปจนถึงมนุษย์ นำทางไปตลอดชีวิต แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มไขความลึกลับว่าความทรงจำถูกสร้างและจัดเก็บอย่างไรในระยะยาว
หลายปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับความจำส่วนใหญ่
จำกัดอยู่ที่การศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ และเฉพาะกับคนสองสามคนที่ความจำเสื่อมลงอย่างมาก หนึ่งในกรณีที่มีชื่อเสียงที่สุดของมนุษย์คือชายชื่อ Henry Molaison หรือที่รู้จักในชื่อ HM ในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้จาก HM ว่าฮิบโปแคมปัสเป็นส่วนสำคัญของสมองในการสร้างและจดจำความทรงจำ
การศึกษาที่ใหม่กว่ามุ่งเน้นไปที่ส่วนของกระบวนการความจำที่เกี่ยวข้องกับการเสริมสร้างความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ประสาท สำหรับงานนี้ เซลล์ต้องสร้างโปรตีน
กลไกหลายอย่างสามารถเปิดและปิดการผลิตโปรตีนในเซลล์สมองได้ หนึ่งใช้เอนไซม์ต่างๆ ที่เปลี่ยนวิธีการรวมกลุ่มของยีน ส่วนของ DNA เข้าด้วยกัน ดีเอ็นเอเกี่ยวพันกันอย่างแน่นหนากับโปรตีนที่เรียกว่าฮิสโตน ซึ่งประกอบเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เรียกว่าโครมาติน ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าอะเซทิเลชั่น – การเกาะติดของโมเลกุลเล็ก ๆ ที่เรียกว่ากลุ่มอะเซทิล – 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 ได้มอบตัวยาให้กับสัตว์ทดลอง เขาพบว่ายาดังกล่าวทำให้คนที่ไม่ใส่ใจกลายเป็นคนสนใจ นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบแนวคิดที่ว่า histone acetylation อาจเข้ามามีบทบาทเมื่อมีความทรงจำใหม่เกิดขึ้น
ในปี 2547 กลุ่มของ Sweatt แสดงให้เห็นว่าสารยับยั้ง HDAC ช่วยเพิ่มความจำในหนูที่เรียนรู้ที่จะนำทางในสถานการณ์ที่ไม่คุ้นเคย ความจำที่ดีขึ้นของหนูนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทในฮิบโปแคมปัส ในปี 2550 กลุ่มของ Tsai ได้ให้สารยับยั้ง HDAC แก่หนูที่มีปัญหาด้านความจำ และพบว่าพวกเขาสามารถจำสิ่งที่พวกเขาลืมไป ในกรณีนี้คืออันตรายที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมบางอย่าง
ตั้งแต่นั้นมา ห้องปฏิบัติการหลายแห่งได้เริ่มศึกษาว่า histone acetylation และ deacetylation ทำงานอย่างไรเพื่อกระตุ้นหรือปิดการเรียนรู้และความจำ เห็นได้ชัดว่าตอนนี้ Sweatt กล่าวว่ากลไกของ epigenetic เป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมการทำงานของยีนซึ่งจำเป็นสำหรับหน่วยความจำระยะยาวในรูปแบบต่างๆ
โดยปกติ โครมาตินในเซลล์สมองจะตอบสนองต่อกิจกรรมและการกระตุ้นทุกประเภท เมื่อประสบกับเหตุการณ์ เช่น งานเลี้ยงวันเกิดของเด็ก การบรรยายที่มีชีวิตชีวา หรือแม้แต่หนังสือดีๆ โครมาตินบางตัวผ่อนคลาย ยีนบางตัวก็ถูกกระตุ้น และสมองจะสูบฉีดโปรตีนที่ช่วยเก็บความทรงจำ
แต่การหยุดชะงักของกลไก epigenetic สามารถนำไปสู่การปิดเสียงของยีน ทำให้พฤติกรรมของเซลล์ประสาทเปลี่ยนไปเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปี ในบางกรณี ยีนที่จำเป็นสำหรับความจำและการเรียนรู้อาจถูกปิดใช้งานอย่างถาวร ไจ่กล่าวว่าสิ่งนี้ดูเหมือนจะเกิดขึ้นในสมองของผู้เป็นโรคอัลไซเมอร์
credit : yukveesyatasinir.com alriksyweather.net massiliasantesystem.com tolkienguild.org csglobaloffensivetalk.com bittybills.com type1tidbits.com monirotuiset.net thisiseve.net atlanticpaddlesymposium.com
