מכונת הזיכרון: מדעני מכון ויצמן למדע הצליחו לחזק זיכרונות בחולדות

הזיכרון ארוך-הטווח הוא עניין חמקמק. מידת השבריריות שלו הודגשה לפני מספר שנים על-ידי מדענים במכון ויצמן למדע, שמחקו זיכרונות שלמים של חולדות באמצעות חסימת חלבון יחיד במוח. במילים אחרות, הזיכרון – אותו אנו מדמיינים כארכיון מסודר של תיקים – הוא למעשה מכונה דינמית, אשר זקוקה לתחזוקה מתמדת כדי לפעול כראוי. במחקר נוסף שהתפרסם באחרונה הראו פרופ' ידין דודאי, ד"ר אלון חן ותלמידות המחקר רעות שמע ושרון הרמתי ממכון ויצמן למדע, שעבדו יחד עם פרופ' טוד סקטור מניו-יורק, כי הפעלה מוגברת של החלבון שחסמו במחקרם הקודם, עשויה לשפר את הזיכרון.

החלבון הנחקר – PKMzeta – נוצר במוח בתגובה ללמידה, והוא פועל על הסינפסות – אזורים בהם מתקיימים יחסי גומלין בין תאי עצב. החלבון מוסיף לפעול בסינפסות זמן רב לאחר ייצור הזיכרון – דבר המעיד כי תפקידו אינו קשור בלמידה עצמה, כלומר בקליטת המידע, אלא לשמירת המידע הנלמד ב"כונן" של הזיכרון ארוך-הטווח. בשנת 2007, הצליחו פרופ' ידין דודאי ותלמידת המחקר רעות שמע מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, יחד עם פרופ' טוד סקטור מהמרכז הרפואי SUNY Downstate במדינת ניו-יורק, ללמד חולדות להימנע מטעם מסוים, שהוסף למי השתייה, ואחר-כך חסמו את פעילות ה- PKMzeta במוחותיהן. בעוד שהחולדות שבקבוצת הביקורת המשיכו לגלות סלידה חזקה מהטעם במשך חודשים לאחר הלמידה, החולדות שבהן נחסמה פעילות החלבון שכחו את מה שלמדו, ולא נמנעו מהטעם הבעייתי.

האם גם ההיפך נכון, ותוספת של PKMzeta יכולה לשפר את הזיכרון? מענה על השאלה הזאת היא משימה קשה יותר מבדיקת הטענה ההפוכה באמצעות חסימת פעילות החלבון. זריקה פשוטה של החלבון לתוך החומר האפור של החולדות לא באה בחשבון, כי חומרים גדולים כמו חלבונים אינם יכולים לחדור אל תוך המוח. לכן, פנו פרופ' דודאי, שמע ופרופ' סקטור ל ד"ר אלון חן ולתלמידת המחקר שרון הרמתי, גם הם מהמחלקה לנוירוביולוגיה במכון ויצמן למדע, ויצרו נגיפים אשר מסוגלים להחדיר עותקים של הגן ל- PKMzeta לתוך גרעיני תאי המוח – דבר שגורם לתאים אלה לייצר כמויות גדולות יותר של החלבון.

בשלב זה לימדו המדענים את החולדות המטופלות להתחמק מטעם מסוים. מספר שבועות לאחר ההתניה, החולדות שבהן תאי המוח הפיקו כמות גדולה יותר של החלבון, העדיפו להימנע משתיית מים עם הטעם במידה רבה יותר. במילים אחרות, עודף zetaPKM שיפר את הזיכרון שלהן. מחקר זה מהווה הדגמה ראשונה ליכולת לשפר זיכרונות שנוצרו בעבר באמצעות הפעלה מוגברת של אחד מרכיבי מכונת הזיכרון במוח.

השיטה שפיתחו המדענים מתאימה רק לניסויי מעבדה, אבל הם מקווים שהבנה מפורטת של התפקיד שממלא המרכיב המרכזי הזה של "מכונת הזיכרון", יאפשר בעתיד לפתח דרכים למנוע אובדן זיכרון או לטפל בו.