تأثیر سرب بر حافظه و یادگیری

یادگیری و مغز

دانشمندان دانشکده بهداشت عمومی جان هاپکینز یک مکانیسم مولکولی را شناسایی کرده اند که به موجب آن مسمومیت با سرب باعث اختلال در یادگیری و حافظه می شود. مطالعات بسیاری تأثیر سرب بر حافظه و یادگیری را نشان داده اند، اما این مطالعه اولین موردی است که به بخش خاصی از سیستم عصبی اشاره می کند که به طور قابل توجهی در مغز حیوانات مسموم شده با سرب تغییر کرده است. محققان همچنین دریافتند که میزان سرب خون به طور دقیق غلظت سرب را در مغز منعکس نمی کند. این مطالعه در آگوست 2000 در ژورنال نوروساینس منتشر شد.

نویسنده ارشد، دکتر توماس. آر. گیلارت، استاد علوم بهداشت محیط در دانشکده بهداشت عمومی جان هاپکینز می گوید: “مدتی است که مشخص شده سرب یک مهار کننده قوی گیرنده NMDA است، -پروتئینی که نقش مهمی در رشد و شناخت مغز دارد. در این مطالعه ما نشان می دهیم که قرار گرفتن در معرض سرب میزان ژن و پروتئین گیرنده NMDA را در قسمتی از مغز به نام هیپوکامپ کاهش می دهد. این تغییر با اختلال در ارتباط عصبی در مغز و یادگیری همراه است.”

این اولین بار است که محققان طی این آزمایش ها جنبه های متعددی از مسمومیت با سرب را در یک مطالعه بررسی کرده اند: اول، اثرات فلز سمی بر رفتار یادگیری. دوم، چگونگی تأثیر آن بر ارتباط بین نورون ها. و سوم، اینکه کدام یک از ژن ها و پروتئین هایی که برای رشد سیستم عصبی بسیار مهم هستند، تحت تأثیر سرب قرار می گیرند. از آنجا که همه توله های متولد شده در یک زایمان تقریباً دارای ترکیب ژنتیکی یکسانی هستند، محققان به این مسأله دقت کردند که در بررسی این سه پارامتر از موش های صحرایی متولد شده در چند زایمان استفاده کنند تا اطمینان حاصل کنند که هرگونه ناهنجاری تشخیص داده شده به دلیل سرب است، و ناشی از ناهنجاری ژنتیکی موجود در داخل یک خانواده نیست.

به موش ها 0 ، 750 یا 1500 واحد در میلیون (ppm) استات سرب از طریق رژیم غذایی داده شد، که سطح سرب خون آن ها را با آن چیزی که در کودکان مسموم با سرب در ایالات متحده تشخیص داده شده بود، قابل مقایسه می کرد. این مطالعه سه جانبه بود و حیوانات مسموم شده با سرب و کنترلی به طور تصادفی در یکی از سه آزمایش قرار گرفتند.

برای مطالعه تأثیر سرب بر یادگیری و حافظه به اولین گروه از حیوانات آموزش داده شد که موقعیت یک سکوی پنهان را که در حوضچه ای از آب کدر غوطه ور است، پیدا کنند. در این مطالعه، حیوانات مسموم با سرب به طور قابل توجهی کندتر از گروه کنترل بودند، که نشان می دهد یادگیری مهارت جدید برای آن ها دشوارتر بوده است.

Pexels/ Learning and Memory

برای بررسی اندازه گیری میزان پاسخگویی گروه های خاصی از سلول های مغز به محرک ها، از توله های متولد شده در زایمان یکسان استفاده شد. از آنجا که تصور می شود سیناپس بین سلول های عصبی در طول فرایند یادگیری تقویت می شود، محققان این مسأله را بررسی کردند که چگونه گروهی از نورون های هیپوکامپ می توانند برای ایجاد یک مسیر عصبی ارتباط برقرار کنند. این مجموعه آزمایشات توسط دکتر نانسی ال دزموند، استادیار، جراح مغز و اعصاب، از دانشگاه ویرجینیا، شارلوتسویل انجام شد، و نشان داد که سیناپس های موش های کنترلی به آسانی به شرطی سازی پاسخ می دهند و به آرامی محرک را بارها و بارها در طول زمان منتقل می کنند. در مقابل، سلول های عصبی موش های صحرایی در معرض سرب قادر به ایجاد ارتباط قوی با یکدیگر در طول دوره شرطی سازی نیستند.

گروه سوم موش ها برای تعیین دقیق اینکه چه قسمتی از نورون تحت تأثیر سرب تغییر می کند، تحت مطالعات مولکولی قرار گرفتند. محققان بر روی بخش کوچکی از نورون به نام گیرنده NMDA تمرکز کردند که مدت هاست مشخص شده است که نقش مهمی در یادگیری و حافظه ایفا می کرد. این آزمایش نشان داد که قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سرب در موش های صحرایی بالغ بیان ژن ها و پروتئین های خاصی را که گیرنده NMDA را تشکیل می دهند، تغییر می دهد.

دکتر میشل کِی نیهی، نویسنده و محقق در زمینه علوم بهداشت محیط، دانشکده بهداشت عمومی جان هاپکینز می گوید: “ما معتقدیم که سرب با کاهش گیرنده های **، مانع ورود کلسیم به سلول عصبی می شود.چنین چیزی قابل توجه است. زیرا کلسیم مسئول مجموعه وسیعی از سیگنال های سلولی است که در نهایت اطلاعات را منتشر کرده، و انتقال تکانه عصبی را به سیناپس بعدی و نورون ادامه می دهد.”

این اولین مطالعه ای بود که نشان داد نه تنها گیرنده NMDA در حیوانات توسط سرب تغییر کرده است، بلکه مشکلات یادگیری و ارتباطات عصبی نیز ناشی از مسمومیت با سرب است. نویسندگان در ادامه می گویند که مطالعاتی در زمینه تأثیر سرب بر حافظه و یادگیری مانند این به طور قابل توجهی درک سمیت عصبی سرب را افزایش می دهد و شاید مهم تر از آن، ممکن است محققان را در مسیر صحیح برای یافتن مداخلات برای بهبود پیامدهای مسمومیت با سرب در دوران کودکی راهنمایی کند.

بیشتر بخوانید: نقش بالقوه تعامل ژنتیک و محیط در اختلال طیف اوتیسم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.