مغز انسان چگونه خاطرات را تفکیک، ذخیره و بازیابی می نماید؟ - مجله عکس

محققان دو نوع سلول را در مغز ما شناسایی نموده اند که در سازماندهی خاطرات مجزا بر اساس زمان وقوع آن ها نقش دارند. این یافته درک ما را از نحوه شکل گیری خاطرات به وسیله مغز انسان بهبود می بخشد و می تواند به ما در درمان اختلالات حافظه مانند بیماری آلزایمر یاری کند. نتایج این مطالعه که با حمایت مرکز تحقیقات مغز مؤسسه ملی سلامت ایالات متحده آمریکا به انجام رسیده، در نشریه Nature Neuroscience منتشر شده است.

به گزارش scitechdaily؛ این مطالعه که به رهبری اولی روتیشاوزر، استاد جراحی مغز و اعصاب و علوم زیست پزشکی در مرکز پزشکی Cedars-Sinai در لس آنجلس انجام شد، با یک سوال فریبنده و ساده آغاز شد؛ مغز ما چگونه خاطرات را شکل می دهد و سازماندهی می نماید؟

ما زندگی در بیداری خود را به عنوان یک تجربه مستمر زندگی می کنیم، اما بر اساس مطالعات رفتار انسانی اعتقاد بر این است که این رویداد های زندگی را به عنوان لحظات فردی و متمایز ذخیره می کنیم. پس آغاز و انتها یک خاطره چیست؟ این نظریه به عنوان بخش بندی رویداد نامیده می گردد، و ما اطلاعات نسبتا کمی در خصوص نحوه عملکرد این فرآیند در مغز انسان داریم.

جیم گناد، مدیر برنامه موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی NIH BRAIN، گفت: این دستاورد، چگونگی مطالعه روش تفکر مغز انسان به وسیله محققان را دگرگون می نماید. این تحقیق رویکردی را به علوم اعصاب انسان می آورد که قبلاً در پستانداران و جوندگان غیرانسان، با ضبط مستقیم از نورون هایی که افکار فراوری می کردند مورد استفاده قرار می گرفت.

برای مطالعه این موضوع، روتیشاوزر و همکارانش با 20 بیمار که تراشه ای برای ثبت فعالیت مغز در داخل جمجمه خود داشتند کار کردند. آن ها آنالیز کردند که چگونه فعالیت مغز بیماران در هنگام نمایش کلیپ های فیلم حاوی انواع مختلف مرز های شناختی، تحت تاثیر قرار می گیرد.

انتقال هایی که تصور می گردد باعث ایجاد تغییراتی در نحوه ذخیره یک حافظه می گردد و آغاز و انتها پرونده های حافظه را در مغز نشان می دهد.

نوع اول، که به آن مرز نرم گفته می گردد، ویدئویی است که حاوی صحنه ای است که سپس به صحنه دیگری می رود که همان داستان را ادامه می دهد. به عنوان مثال، یک بازی بیسبال که یک زمین را نشان می دهد پرتاب می گردد و وقتی ضربه به توپ برخورد می نماید، دوربین به عکسی از بازیکنی که در حال بازی کردن است، پرش می نماید. در مقابل، مرز سخت وجود دارد که پرشی به داستانی کاملاً فرق دارد؛ برای مثال تصور کنید توپ ضربه خورده بلافاصله با یک پرش با یک آگهی تبلیغاتی دنبال گردد.

جی ژنگ، فوق دکترا در بیمارستان بچه ها بوستون و اولین نویسنده این مطالعه، تفاوت کلیدی بین این دو مرز را شرح می دهد؛ آیا این یک صحنه نو در همان داستان است یا ما در حال دیدنی یک داستان کاملاً متفاوت هستیم؟ این که چقدر روایت از یک کلیپ به کلیپ دیگر تغییر می نماید، نوع مرز شناختی را مشخص می نماید.

محققان فعالیت مغز شرکت نمایندگان را در حین دیدنی فیلم ها ثبت کردند و متوجه دو گروه متمایز از سلول ها شدند که با افزایش فعالیت خود به انواع مرز ها پاسخ می دادند.

یک گروه به نام سلول های مرزی در پاسخ به مرز نرم یا سخت فعال تر می شد، اما گروه دوم، به نام سلول های رویداد تنها به مرز های سخت پاسخ دادند. این مشاهده منجر به این نظریه شد که ایجاد یک حافظه نو زمانی اتفاق می افتد که اوج فعالیت سلول های مرزی و رویدادی وجود داشته باشد، چیزی که فقط پس از یک مرز سخت رخ می دهد.

نحوه ذخیره و دسترسی به خاطرات در مغز نیز به نحوه ذخیره عکس ها در تلفن یا رایانه شما شبیه است. اغلب، عکس ها به طور اتوماتیک بر اساس زمان و مکان گرفته شده در رویداد ها گروه بندی می شوند و بعداً به عنوان یک عکس کلیدی از آن رویداد برای شما نمایش داده می شوند. وقتی روی آن عکس ضربه می زنید یا کلیک می کنید، می توانید آن رویداد خاص را آنالیز کنید.

دکتر روتیشاوزر گفت: یک پاسخ مرزی را می توان مانند ایجاد یک عکس نو در نظر گرفت. وقتی که حافظه ساخته می گردد، مثل این است که عکس های نوی به آن رویداد اضافه می گردد. هنگامی که یک مرز سخت رخ می دهد، آن رویداد بسته می گردد و یک مرز نو آغاز می گردد. مرز های نرم را می توان برای نمایش تصاویر نو ایجاد شده در یک رویداد واحد در نظر گرفت.

محققان سپس به بازیابی حافظه و چگونگی ارتباط این فرآیند با عملکرد سلول های مرزی و رویداد پرداختند. آن ها این تئوری را مطرح کردند که مغز از قله های مرزی به عنوان نشانگر هایی برای شاخص سازی خاطرات گذشته استفاده می نماید، دقیقاً به همان روشی که موبایل یا رایانه با نشان دادن عکس های کلیدی برای شناسایی رویداد ها استفاده می نماید. وقتی مغز یک الگوی شاخص سازی شده را پیدا می نماید که آشنا به نظر می رسد، آن رویداد را باز می نماید.

بعلاوه دو آزمون حافظه مختلف که برای مطالعه این نظریه طراحی شده بودند، مورد استفاده نهاده شد. در مرحله اول، به شرکت نمایندگان مجموعه ای از تصاویر ثابت نشان داده شد و از آن ها پرسیده شد که آیا آن ها از صحنه ای در کلیپ های فیلمی هستند که به تازگی دیدن نموده اند یا خیر. شرکت نمایندگان در مطالعه بیشتر به خاطر می آورند که تصاویری را که بلافاصله پس از یک مرز سخت یا نرم اتفاق افتاده اند، یعنی زمانی که یک عکس یا رویداد نو ایجاد می گردد، به خاطر می آورند.

آزمایش دوم شامل نشان دادن یک جفت تصاویر گرفته شده از کلیپ های فیلمی بود که به تازگی دیدن نموده بودند. سپس از شرکت نمایندگان پرسیده شد که کدام یک از این دو تصویر ابتدا ظاهر شده است.

این یافته ها افقی نو به نحوه ایجاد، ذخیره و دسترسی مغز انسان به خاطرات می دهد. از آنجایی که بخش بندی رویداد فرآیندی است که می تواند در افرادی که با اختلالات حافظه زندگی می نمایند تحت تاثیر قرار گیرد، این بینش ها را می توان برای توسعه درمان های نو به کار برد.

دکتر روتیشاوزر و تیمش در آینده قصد دارند دو راه ممکن را برای توسعه درمان های مرتبط با این یافته ها آنالیز نمایند. اول، نورون هایی که از ماده شیمیایی دوپامین استفاده می نمایند، که بیشتر به خاطر نقششان در مکانیسم های پاداش شناخته شده اند، ممکن است به وسیله سلول های مرزی و رویدادی فعال شوند، که هدف احتمالی را برای یاری به تقویت شکل گیری خاطرات پیشنهاد می نماید.

دوم، یکی از ریتم های طبیعی درونی مغز، که به ریتم تتا معروف است، با یادگیری و حافظه مرتبط است. اگر سلول های رویداد به موقع با آن ریتم عمل می کردند، شرکت نمایندگان راحت تر ترتیب تصاویر نشان داده شده را به خاطر می آوردند. از آنجایی که تحریک عمیق مغز می تواند بر ریتم تتا تأثیر بگذارد، این می تواند راه دیگری برای درمان بیماران مبتلا به اختلالات حافظه خاص باشد.

ترجمه: مصطفی جرفی