پژوهش با عنوان Early-life stress alters chromatin modifications in VTA to prime stress sensitivity توسط گروهی از پژوهشگران از جمله Luke T. Geiger، Julie-Anne Rodier Balouek، Mason R. Barrett و Catherine Jensen Peña انجام شده است. این مطالعه بر ناحیهای از مغز به نام ناحیه تگمنتوم شکمی یا VTA تمرکز دارد؛ منطقهای غنی از نورونهای دوپامینی که در انگیزش، یادگیری پاداش، پاسخ به استرس و برخی اختلالات خلقی و روانی نقش دارد.
نکته مهم در این پژوهش آن است که دانشمندان تلاش کردهاند فراتر از مشاهده آثار رفتاری استرس دوران کودکی حرکت کنند و بپرسند این تجربهها دقیقاً چگونه میتوانند در سطح سلولی و مولکولی، واکنش مغز به استرسهای آینده را تغییر دهند.
استرس اولیه و حافظه زیستی مغز
استرس دوران اولیه زندگی میتواند شامل تجربههایی مانند فقدان، بیثباتی محیطی، محرومیت، شرایط نامناسب رشد یا سایر فشارهای شدید باشد. مطالعات پیشین نشان دادهاند که چنین تجربههایی با افزایش آسیبپذیری نسبت به مشکلات روانشناختی در سالهای بعد ارتباط دارند. پرسش مهم نوروساینس این است که مغز چگونه یک تجربه گذشته را به نوعی آمادگی برای واکنش متفاوت به یک تجربه آینده تبدیل میکند.
مطالعه جدید پاسخ را تا حدی در اپیژنتیک جستوجو میکند. اپیژنتیک به تغییراتی گفته میشود که نحوه فعالیت ژنها را تنظیم میکنند، بدون آنکه توالی اصلی DNA تغییر کند. یکی از سازوکارهای مهم در این زمینه، تغییرات مربوط به هیستونهاست؛ پروتئینهایی که DNA به دور آنها سازماندهی میشود.
پژوهشگران دریافتند استرس دوران اولیه زندگی در مدل حیوانی مورد مطالعه، تغییراتی در پویایی هیستونها در ناحیه VTA ایجاد میکند. یکی از تغییرات مهم، افزایش نوعی علامت مولکولی به نام H3K4me1 بود. این علامت با وضعیت بازتر کروماتین و آمادگی برخی نواحی ژنومی برای فعال شدن ارتباط دارد.
به زبان ساده، تجربه استرس میتواند شرایطی ایجاد کند که برخی بخشهای تنظیمکننده ژنها در سلولهای مغزی برای پاسخ سریعتر به استرسهای بعدی آمادهتر شوند. پژوهشگران این وضعیت را نوعی priming یا آمادهسازی اپیژنتیکی میدانند.
نقش Setd7 در این فرایند
یکی دیگر از یافتههای مهم پژوهش به آنزیمی به نام **Setd7** مربوط است. این آنزیم در ایجاد علامت H3K4me1 نقش دارد. پژوهشگران نشان دادند که استرس اولیه زندگی با افزایش Setd7 در VTA همراه است.
برای بررسی دقیقتر رابطه علت و معلولی، محققان تنها به مشاهده تغییرات بسنده نکردند. آنها با استفاده از روشهای آزمایشگاهی، میزان فعالیت Setd7 و H3K4me1 را در مغز دستکاری کردند. هنگامی که افزایش این علامت اپیژنتیکی در VTA در دوره پس از تولد ایجاد شد، حیوانات در برابر استرس دوران بزرگسالی واکنش حساستری نشان دادند. این تغییرات در سطح رونویسی ژنها، عملکرد فیزیولوژیک نورونهای دوپامینی و رفتار نیز مشاهده شد.
در مقابل، دادههای پژوهش نشان میدهند کاهش Setd7 میتواند برخی آثار ناشی از استرس اولیه را کاهش دهد. این یافته اهمیت دارد، زیرا نشان میدهد تغییرات اپیژنتیکی ممکن است بخشی از مسیر زیستی باشد که تجربه استرس دوران کودکی را به حساسیت بیشتر نسبت به استرس در آینده پیوند میدهد.
چرا این یافته برای تابآوری اهمیت دارد؟
از منظر تابآوری، این پژوهش یک پرسش اساسی را مطرح میکند: اگر تجربههای اولیه زندگی میتوانند مغز را برای واکنش شدیدتر به استرس آماده کنند، آیا تجربههای حمایتی، محیط امن، روابط سالم و مداخلات مؤثر نیز میتوانند مسیرهای زیستی مرتبط با پاسخ به استرس را تغییر دهند؟
البته پژوهش حاضر مستقیماً این پرسش را پاسخ نمیدهد و نباید نتایج آن را به معنای اثبات تغییرات مشابه در همه انسانها دانست. مطالعه در مدل موش انجام شده است و انتقال مستقیم نتایج آن به انسان نیازمند پژوهشهای انسانی و مطالعات بیشتر است. با این حال، یافتهها اهمیت محیط دوران رشد و نقش آن در شکلگیری سامانههای عصبی مرتبط با استرس را برجسته میکنند.
در واقع، تابآوری را نمیتوان صرفاً یک ویژگی ثابت شخصیتی دانست. مغز در دوره رشد تحت تأثیر تجربه، محیط، روابط اجتماعی و شرایط زندگی قرار دارد و مدارهای عصبی مرتبط با استرس نیز از این فرایند جدا نیستند.
مغز چگونه تجربه گذشته را به پاسخ آینده تبدیل میکند؟
یکی از جذابترین جنبههای این مطالعه مفهوم حافظه اپیژنتیکی است. وقتی فرد تجربهای را پشت سر میگذارد، حافظه آن تجربه فقط در قالب خاطره آگاهانه ذخیره نمیشود. برخی تجربهها میتوانند بر فعالیت سلولها و تنظیم ژنها نیز اثر بگذارند.
در این مطالعه، استرس اولیه زندگی نوعی آمادگی در کروماتین ایجاد کرد که در مواجهه با استرس بعدی میتواند پاسخ سلولی و رفتاری را تشدید کند. به این ترتیب، مغز در سطح مولکولی ممکن است خود را با محیطی که در دوره رشد تجربه کرده است، سازگار کند.
این سازگاری در یک محیط پرتنش ممکن است در کوتاهمدت ارزش بقا داشته باشد؛ مغز برای تشخیص سریعتر تهدید و واکنش سریعتر آماده میشود. با این حال، اگر این حساسیت در شرایطی که دیگر تهدید اولیه وجود ندارد ادامه پیدا کند، میتواند با افزایش آسیبپذیری نسبت به اضطراب و اختلالات خلقی همراه شود. پژوهشگران نیز یافتههای خود را با خطر بالاتر اختلالات خلقی و اضطرابی مرتبط دانستهاند.
یافتهای مهم، بدون نتیجهگیری افراطی
اهمیت این پژوهش در آن است که ارتباط میان تجربه اولیه زندگی و پاسخهای بعدی به استرس را از سطح یک ارتباط آماری به سمت یک سازوکار زیستی قابل بررسی هدایت میکند.
با این حال، نباید از این یافته نتیجه گرفت که استرس دوران کودکی سرنوشت روانی فرد را تعیین میکند. مغز انسان انعطافپذیر است و رشد عصبی در طول زندگی ادامه دارد. تجربههای اجتماعی، آموزش، روابط حمایتی، سبک زندگی و مداخلات روانشناختی میتوانند در مسیر سازگاری و سلامت روان نقش داشته باشند.
پژوهشهای دیگری از همین گروه نیز نشان دادهاند که تغییرات اپیژنتیکی مرتبط با H3K4me1 در هسته اکومبنس، یکی دیگر از مناطق مهم مدار پاداش، با حساسیت طولانیمدت نسبت به استرس ارتباط دارد و تغییر این مسیر در دوره رشد میتواند پاسخهای رفتاری و فیزیولوژیک به استرس آینده را تحت تأثیر قرار دهد.
نرگس زمانی روانشناس و مترجم کتاب رویش دوباره در خاتمه آورده است این پژوهش تصویری تازه از رابطه میان استرس دوران کودکی، مغز، اپیژنتیک و تابآوری ارائه میکند. تجربههای دشوار سالهای اولیه زندگی ممکن است از طریق تغییر در تنظیم کروماتین و فعالیت ژنها، مدارهای دوپامینی مغز را برای واکنش متفاوت به استرسهای بعدی آماده کنند. نقش H3K4me1 و آنزیم Setd7 در این فرایند، یک مسیر مولکولی قابل توجه را پیش روی نوروساینس قرار داده است.
برای حوزه تابآوری، پیام مهم این یافته آن است که تجربههای دوران رشد با زیستشناسی مغز ارتباط دارند؛ با این حال، آسیبپذیری زیستی با سرنوشت قطعی تفاوت دارد. شناخت این سازوکارها میتواند در آینده به طراحی مداخلاتی کمک کند که هدف آنها کاهش حساسیت به استرس و تقویت سازگاری سالم مغز باشد.
