استخدم باحثون من جامعة كاليفورنيا سان دييجو الضوء لإضافة ذاكرة إلى غشاء حيوي من البكتيريا واكتشفوا أنها تعمل بصورةٍ مشابهة للخلايا العصبية.
وقال جورول سويل، عالم الأحياء الجزيئية في جامعة كاليفورنيا سان دييجو، لموقع ساينس أليرت «أوضحت دراستنا لأول مرة أن البكتيريا تستطيع تشفير الذاكرة على مستوى غشاءها الخلوي بصورة مشابهة لتكوين الذاكرة في الخلايا العصبية في الدماغ. ومثّل ذلك مفاجأةً كبيرة.»
فمثلًا عند تحفيز إحدى الخلايا العصبية في الدماغ بإشارةٍ معينة، تبدأ الأيونات في الاندفاع في الفراغات الموجودة بين هذه الخلايا فتحفز الخلية المجاورة وتنتقل إليها الإشارة وتستمر هذه العملية حتى تصل الإشارة إلى هدفها. ويؤدي اندفاع الأيونات إلى تكوين فرق جهد في أغشية الخلايا بسبب فرق الشحنات الكهربائية على جانبي هذه الأغشية.
وتستخدم أغلب الكائنات الحية هذه الآلية لنقل الإشارات العصبية بين أجزاء أجسامها. لكن الخلايا العصبية تستخدمها في وظيفة إضافية وهي تكوين الذاكرة.
وقال سويل «فرق الجهد على الأغشية الخلوية أمرٌ مشترك بين جميع الخلايا الحية خاصةً الخلايا العصبية. وأوضحت دراستنا أن البكتيريا التي تعرضت إلى الضوء أنتجت فرق جهد مختلف عن ما أنتجته البكتيريا التي لم تتعرض له، يعني أن الأولى كونت نوعًا من الذاكرة.»
وتسمى البكتيريا التي درسها الباحثون العصوية الرقيقة، وعرضها الباحثون إلى نبضات من الضوء الأزرق باستخدام جهاز ليزر. ووجدوا أن الضوء تسبب في تغيير فرق الجهد للأغشية الخلوية لهذه البكتيريا من خلال تغيير نمط حركة الأيونات عبرها، واستمر هذا التغير لعدة ساعات بعد نهاية التعرض للضوء. وعدل الباحثون هذه البكتيريا وراثيًا كي تضيء عندما يرتفع تركيز مادة تسمى ثيوفلافين-تي التي تشير إلى تغير فرق الجهد في الغشاء الخلوي للبكتيريا.
