ד"ר מלכה כהן-ערמון

בכיוון ההפוך, חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב, בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטת קולומביה ומאוניברסיטת בר-אילן גילו מנגנון חיוני להתהוות זיכרון ארוך טווח בזמן למידה. ממצאי המחקר פורסמו לאחרונה (גליון 18 ביוני, 2004 ) בכתב העת המדעי Science.

גילוי מנגנון זה עשוי לשמש מטרה חדשה לטיפול תרופתי במחלות שכחה. עיכוב תרופתי של התהליך עשוי לשמש למחיקת זיכרון טראומתי מהתודעה.

אנו קולטים ללא הרף מידע מהסביבה: מראות, צלילים, ריחות, ריגושים ועוד. מידע סתמי אנחנו זוכרים לזמן קצר, מספר שניות או דקות. חוויות משמעותיות תזכרנה זמן ארוך ואף למשך כל ימי חיינו. אמנם תהליך ההתהוות של זיכרון ארוך טווח, מנגנון אחסונו ושליפתו, נותרו ברובם בגדר תעלומה, אך המחקר הנרחב בנושא הניב פתרונות לשאלות רבות. אחד הממצאים החשובים מגלה כי זיכרון ארוך טווח מותנה בבניית קשרים חדשים בין תאי עצב. תאי העצב במוח קשורים זה לזה ברשת סבוכה של מיליוני קשרים המכונים סינפסות. הסינפסות מפקחות על מעבר הגירויים העצביים מתא לתא. מדענים מאמינים היום כי תהליך יצירת זיכרון ארוך טווח מלווה ביצירת סינפסות חדשות בין קבוצות תאי עצב וכן בביטוי של גנים – כלומר יצירת חלבונים חדשים.

המנגנון שגילתה ד"ר כהן-ערמון קשור בביטוי הגנים הנדרש לצורך יצירת זיכרון לטווח ארוך. כדי שאפשר יהיה לבטא את הגנים, ה- DNA צריך "להתקלף" ממעטפת שסוגרת עליו והדבר נעשה ע"י אנזים מסוים (בשם parp). המחקר הראה שכמותו של האנזים הזה עולה בהתמדה, בזמן תהליכי למידה. עד כה ידעו כי האנזים הזה משמש לתיקון נזקים ב-DNA (תיקון מוטציות – למשל לאחר חשיפה לקרינה), וזוהי פעם ראשונה שהראו כי הוא גם מתווך בשלב בסיסי מאד של זיכרון ולמידה. בשלב זה המחקר נערך על רכיכה בשם אפליזיה – יצור בעל מערכת עצבים ומנגנון זיכרון פשוטים (יחסית), המשמש לכן מודל טוב למחקר תהליכי זיכרון ולמידה. בשלב הבא יבדקו האם מנגנון זהה מתקיים גם בעכברים.

מהמחקר מסתבר, כי תהליך מהיר מאוד שקיים בגרעין של כל תא חי או צומח, ומשמש במנגנון הצלה של התא ממוות עקב פגיעות הגורמות נזק ל- DNA שלו (כגון נזקי קרינה, נזקי חמצון ותהליכי הזדקנות), חיוני בתאי עצב במוח להתהוות זיכרון בזמן למידה. בכל תא במערכת החי והצומח תהליך זה פועל כמנגנון אזעקה מהיר מאוד, המאפשר לשחרר במהירות את מארז הכרומטין DNA) והחלבונים הסובבים אותו) ולחשוף מידית את ה- DNA לחלבונים המתקנים נזקים שחלו בו. מהמחקר הנוכחי מסתבר כי בזמן למידה אותו התהליך עצמו מופעל מידית ע"י גירוי עצבי, והופך במהירות את ה-DNA לנגיש לשעתוק ספציפי, בדומה לפתיחת צמצם במצלמה והנצחת החוויה על סרט הצילום. בתהליך זה הופך ה-DNA נגיש מידית לשעתוק, שנדרש כנראה ליצירת סינפסות חדשות בתהליך הנצחת זיכרון ארוך טווח.