الكانابينويد يربط بين الميتوكوندريا والذاكرة

يَعتمد النشاط الخلوي في الدماغ على الدعم عالي الطاقة، الذي تقدمه الميتوكوندريا، وهي عضيات الخلية التي تَستخدِم مصادر الطاقة؛ لتوليد مركّب الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). يتسبب التسمم الحاد بمركّبات الكانابينويد في فقدان الذاكرة في البشر والحيوانات. ويمكن أن يتسبب تنشيط مستقبِلات الكانابينويد من النوع الأول - الموجودة في أغشية ميتوكوندريا الدماغ - في تغيير نشاط الطاقة للميتوكوندريا بصورة مباشرة. ورغم أن التأثير المَرَضِي للاختلال المزمن في وظائف الميتوكوندريا في الدماغ مُثبَت ومعروف، فإنّ مدى تدخُّل التعديل الحاد لنشاط الميتوكوندريا في وظائف الدماغ العليا - ومنها التعلُّم، والذاكرة - غير معروف. يكشف الباحثون أن حدوث اعتلال حاد للذاكرة - بسبب الكانابينويد في الفئران - يتطلب تنشيط مستقبلات الكانابينويد من النوع الأول، الموجودة في الميتوكوندريا الحُصَيْنية. كما أن الإقصاء الجيني لمستقبِلات الكانابينويد من النوع الأول من الميتوكوندريا الحُصَيْنية يمنع انخفاض قدرة حركة الميتوكوندريا، والنقل المشبكي، وتكُّون الذاكرة، بسبب الكانابينويد. تُرْسِل مستقبِلات الكانابيونويد من النوع الأول - الموجودة في الميتوكوندريا - الإشارات عبر تنشيط بروتين Gαi داخل الميتوكوندريا، وما يتبعه من تثبيط لإنزيم محلقة الأدينيليل الذائبة. ويؤدي التثبيط الناشئ لعملية الفسفرة المعتمدة على بروتين كيناز ألفا لوحدات فرعية معينة من النظام الميتوكوندري لنقل الإلكترون في النهاية إلى تقليل التنفس الخلوي. والتثبيط الحُصَيْني لنشاط إنزيم محلقة الأدينيليل الذائبة، أو التلاعب في إشارات بروتين كيناز ألفا kinase A داخل الميتوكوندريا، أو فسفرة الوحدة الفرعية NDUFS2 من المركّب I يثبط الآثار الطاقة البيولوجية للكانابينويد، وكذلك آثارها المرتبطة بفقدان الذاكرة. ومن ثم، فإن مستقبِلات الكانابينويد من النوع الأول - الموجودة في الميتوكوندريا المرتبطة بالبروتين G - تنظِّم عمليات الذاكرة، من خلال تعديل أيض الطاقة الميتوكوندرية. ومن خلال الربط المباشر بين نشاط الميتوكوندريا وتكوُّن الذاكرة، تكشف هذه البيانات أن عمليات الطاقة البيولوجية هي منظِّمات رئيسة حادة للوظائف الإدراكية.