فصل ۱۵ کتاب فیزیولوژی پزشکی گانونگ؛ یادگیری، حافظه، زبان و گفتار

---

---

---

---

---

معرفی

تحولی در درک ما از عملکرد مغز در انسان با توسعه و در دسترس بودن گسترده توموگرافی گسیل پوزیترون (PET)، تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، اسکن توموگرافی کامپیوتری (CT) و سایر تکنیک‌های تصویربرداری و تشخیصی ایجاد شده است. PET اغلب برای اندازه گیری متابولیسم موضعی گلوکز، که متناسب با فعالیت عصبی است، و fMRI برای اندازه گیری مقادیر موضعی خون اکسیژن دار استفاده می‌شود. این تکنیک‌ها شاخصی از سطح فعالیت در بخش‌های مختلف مغز در انسان‌های سالم کاملاً دست‌نخورده و در افرادی که بیماری‌ها یا آسیب‌های مغزی متفاوتی دارند ارائه می‌کنند (به کادر بالینی ۱۵-۱ مراجعه کنید). آنها نه تنها برای مطالعه پاسخ‌های ساده بلکه جنبه‌های پیچیده یادگیری، حافظه و ادراک مورد استفاده قرار گرفته اند. بخش‌های مختلف قشر مغز هنگام شنیدن، دیدن، صحبت کردن یا تولید کلمات فعال می‌شوند. شکل ۱۵-۱ نمونه‌هایی از استفاده از تصویربرداری برای مقایسه عملکرد قشر مغز در پردازش کلمات در یک آزمودنی مرد و یک زن را نشان می‌دهد.

شکل ۱۵-۱ مقایسه تصاویر مناطق فعال مغز در یک مرد (چپ) و یک زن (راست) در طول یک فعالیت مبتنی بر زبان. زنان از هر دو طرف مغز خود استفاده می‌کنند در حالی که مردان فقط از یک طرف استفاده می‌کنند. این تفاوت ممکن است منعکس کننده راهبردهای مختلف مورد استفاده برای پردازش زبان باشد. (از Shaywitz و همکاران، ۱۹۹۵. NMR Research/Yale Medical School.)

جعبه بالینی ۱۵-۱

آسیب تروماتیک مغز

آسیب مغزی تروماتیک (TBI) به عنوان یک توهین غیردژنراتیو و غیر مادرزادی به مغز به دلیل نیروی مکانیکی بیش از حد یا آسیب نافذ به سر تعریف می‌شود. این می‌تواند منجر به آسیب دائمی‌یا موقتی در عملکردهای شناختی، فیزیکی، عاطفی و رفتاری شود و می‌تواند با کاهش یا تغییر حالت هوشیاری همراه باشد. TBI یکی از علل اصلی مرگ یا ناتوانی در سراسر جهان است. بر اساس گزارش مرکز کنترل بیماری‌ها، هر سال حداقل ۱.۵ میلیون نفر در ایالات متحده به TBI مبتلا می‌شوند. در کودکان زیر ۴ سال، در نوجوانان ۱۵ تا ۱۹ سال و در بزرگسالان بالای ۶۵ سال شایع‌تر است. در همه گروه‌های سنی، بروز TBI در مردان حدود دو برابر بیشتر از زنان است. در حدود ۷۵ درصد موارد، TBI خفیف در نظر گرفته می‌شود و به صورت ضربه مغزی ظاهر می‌شود. بزرگسالان مبتلا به TBI شدید که تحت درمان قرار می‌گیرند، میزان مرگ و میر حدود ۳۰٪ دارند، اما حدود ۵۰٪ بیشتر یا نه همه عملکردهای خود را با درمان به دست می‌آورند. علل اصلی TBI عبارتند از سقوط، تصادفات وسایل نقلیه موتوری، برخورد با یک شی و حمله. در برخی موارد، نواحی دور از آسیب واقعی نیز شروع به عملکرد نادرست می‌کنند، فرآیندی که به آن دیاشیزیس می‌گویند. TBI اغلب به مراحل اولیه و ثانویه تقسیم می‌شود. آسیب اولیه ناشی از نیروی مکانیکی (به عنوان مثال، شکستگی جمجمه و کوفتگی‌های سطحی) یا شتاب-کاهش به دلیل حرکت نامحدود سر است که منجر به کرنش‌های برشی، کششی و فشاری می‌شود. این آسیب‌ها می‌توانند باعث هماتوم داخل جمجمه (اپیدورال، ساب دورال یا ساب عنکبوتیه) و آسیب منتشر آکسون شوند. آسیب ثانویه اغلب یک پاسخ تاخیری است و ممکن است به دلیل اختلال در جریان خون مغزی باشد که در نهایت می‌تواند منجر به مرگ سلولی شود. مقیاس کما گلاسکو رایج ترین سیستمی‌است که برای تعریف شدت TBI استفاده می‌شود و پاسخ‌های حرکتی، پاسخ‌های کلامی‌و باز شدن چشم را برای ارزیابی سطوح هوشیاری و عملکرد عصبی پس از آسیب ارزیابی می‌کند. علائم TBI خفیف شامل سردرد، گیجی، سرگیجه، تاری دید، صدای زنگ در گوش، طعم بد دهان، خستگی، اختلال در خواب، تغییرات خلق و خو و مشکلات حافظه، تمرکز یا تفکر است. افراد مبتلا به TBI متوسط یا شدید، این علائم و همچنین استفراغ یا حالت تهوع، تشنج یا تشنج، ناتوانی در بیدار شدن، ثابت و گشاد شدن مردمک چشم، تکلم نامفهوم، ضعف اندام، از دست دادن هماهنگی، و افزایش گیجی، بی قراری یا بی قراری را نشان می‌دهند. در شدیدترین موارد TBI، فرد مبتلا ممکن است به حالت رویشی دائمی‌برود.

نکات برجسته درمانی

پیشرفت‌ها در فناوری تصویربرداری مغز، توانایی پرسنل پزشکی را برای تشخیص و ارزیابی میزان آسیب مغزی بهبود بخشیده است. از آنجایی که نمی‌توان برای معکوس کردن آسیب مغزی کاری انجام داد، درمان در ابتدا برای ایجاد ثبات در بیمار و تلاش برای جلوگیری از آسیب بیشتر (ثانویه) است. پس از آن توانبخشی شامل درمان‌های فیزیکی، شغلی و گفتار/زبان می‌شود. بازیابی عملکرد مغز می‌تواند به دلیل عوامل متعددی باشد: نواحی مغزی که سرکوب شده اند اما آسیب ندیده اند می‌توانند عملکرد خود را بازیابند، جوانه زدن آکسون و افزونگی به سایر نواحی مغز اجازه می‌دهد تا عملکردهایی را که به دلیل آسیب از دست داده اند را به عهده بگیرند و جایگزینی رفتاری.، با یادگیری استراتژی‌های جدید برای جبران کسری‌ها.

سایر تکنیک‌هایی که اطلاعاتی در مورد عملکرد قشر مغز ارائه کرده‌اند شامل تحریک قشر مخ در معرض دید در انسان‌های هوشیار که تحت عمل جراحی مغز و اعصاب قرار می‌گیرند و در موارد معدودی، مطالعات با الکترودهای کاشته‌شده مزمن است. اطلاعات ارزشمندی نیز از تحقیقات در پستانداران آزمایشگاهی به دست آمده است. با این حال، علاوه بر مشکلات در برقراری ارتباط با آنها، مغز میمون رزوس تنها یک چهارم اندازه مغز شامپانزه، نزدیک ترین خویشاوند نخستی ما، است و مغز شامپانزه نیز به نوبه خود یک چهارم اندازه مغز شامپانزه است. مغز انسان

یادگیری و حافظه

ویژگی حیوانات و به ویژه انسانها توانایی آنها در تغییر رفتار بر اساس تجربه است. یادگیری، کسب اطلاعاتی است که این امر را ممکن می‌سازد و حافظه، حفظ و ذخیره آن اطلاعات است. این دو به وضوح به هم مرتبط هستند و در این فصل با هم در نظر گرفته می‌شوند.

اشکال حافظه

از دیدگاه فیزیولوژیکی، حافظه به دو شکل آشکار و ضمنی تقسیم می‌شود (شکل ۱۵-۲). حافظه آشکار یا بیانی با هوشیاری یا حداقل آگاهی همراه است و برای حفظ آن به هیپوکامپ و سایر بخش‌های لوب گیجگاهی داخلی مغز وابسته است. جعبه بالینی ۱۵-۲ توضیح می‌دهد که چگونه ردیابی بیمار مبتلا به آسیب مغزی به آگاهی از نقش لوب تمپورال در حافظه بیانی منجر شده است. حافظه ضمنی یا غیراعلامی‌شامل آگاهی نیست و حفظ آن معمولاً شامل پردازش در هیپوکامپ نمی‌شود.

شکل ۱۵-۲ اشکال حافظه. حافظه آشکار (اعلامی) با هوشیاری مرتبط است و برای حفظ آن به هیپوکامپ و سایر بخش‌های لوب‌های زمانی میانی مغز وابسته است. این برای دانش واقعی در مورد افراد، مکان‌ها و چیزها است. حافظه ضمنی (غیر اعلامی) شامل آگاهی نیست و شامل پردازش در هیپوکامپ نمی‌شود. برای آموزش مهارت‌های حرکتی بازتابی یا ادراکی مهم است. (اصلاح شده از Kandel ER، Schwartz JH، Jessell TM [ویراستاران]: Principles of Neural Science، ویرایش چهارم McGraw-Hill، ۲۰۰۰.)

جعبه بالینی ۱۵-۲

مورد HM: تعریف پیوند بین عملکرد مغز و حافظه

HM بیمار بود که از تشنج دو طرفه لوب تمپورال رنج می‌برد که به دنبال یک تصادف دوچرخه در سن ۹ سالگی شروع شد. مورد او توسط بسیاری از دانشمندان مورد مطالعه قرار گرفته است و منجر به درک بیشتر ارتباط بین لوب تمپورال و حافظه اعلامی‌شده است. HM برای سال‌ها تشنج‌های نسبی داشت و سپس چندین تشنج تونیک-کلونیک تا سن ۱۶ سالگی داشت. در سال ۱۹۵۳، در سن ۲۷ سالگی، HM تحت عمل جراحی دو طرفه آمیگدال، بخش‌های بزرگی از هیپوکامپ و بخش‌هایی از ناحیه ارتباطی برداشت. از قشر تمپورال تشنج HM بعد از جراحی بهتر کنترل شد، اما برداشتن لوب‌های تمپورال منجر به نقص حافظه ویرانگر شد. او حافظه بلندمدت را برای رویدادهایی که قبل از جراحی رخ داده بود حفظ می‌کرد، اما از فراموشی انتروگراد رنج می‌برد. حافظه کوتاه مدت او دست نخورده بود، اما او نمی‌توانست اتفاقات جدیدی را در حافظه بلند مدت بسازد. او حافظه رویه‌ای معمولی داشت و می‌توانست پازل‌ها و کارهای حرکتی جدید یاد بگیرد. مورد او اولین موردی بود که توجه را به نقش حیاتی لوب‌های گیجگاهی در شکل گیری حافظه‌های اعلامی‌بلندمدت جلب کرد و این منطقه را در تبدیل خاطرات کوتاه مدت به بلند مدت دخالت داد. کار بعدی نشان داد که هیپوکامپ ساختار اولیه در لوب تمپورال است که در این تبدیل نقش دارد. از آنجایی که HM خاطرات قبل از عمل جراحی را حفظ کرده است، مورد او نیز نشان می‌دهد که هیپوکامپ در ذخیره سازی حافظه اظهاری نقشی ندارد. HM در سال ۲۰۰۸ درگذشت و تنها در آن زمان هویت او منتشر شد. یک فایل صوتی ضبط شده توسط رادیو ملی ملی مربوط به دهه ۱۹۹۰ از صحبت HM با دانشمندان در سال ۲۰۰۷ منتشر شد و در http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=7584970 موجود است.

حافظه صریح برای دانش واقعی درباره افراد، مکان‌ها و اشیا است. این حافظه به حافظه معنایی برای حقایق (مثلاً کلمات، قوانین و زبان) و حافظه اپیزودیک برای رویدادها تقسیم می‌شود. خاطرات صریح که در ابتدا برای فعالیت‌هایی مانند دوچرخه سواری مورد نیاز هستند، زمانی که کار به طور کامل آموخته شد، می‌توانند به طور ضمنی تبدیل شوند.

حافظه ضمنی برای آموزش مهارت‌های حرکتی بازتابی یا ادراکی مهم است و به چهار نوع تقسیم می‌شود. پرایمینگ تسهیل تشخیص کلمات یا اشیا با قرار گرفتن قبلی در معرض آنها است و به نئوکورتکس وابسته است. نمونه ای از پرایمینگ، یادآوری بهبود یافته یک کلمه در صورت ارائه با چند حرف اول آن است. حافظه رویه‌ای شامل مهارت‌ها و عادت‌هایی است که پس از کسب، ناخودآگاه و خودکار می‌شوند. این نوع حافظه در جسم مخطط پردازش می‌شود. یادگیری تداعی به شرطی سازی کلاسیک و عاملی مربوط می‌شود که در آن فرد در مورد رابطه بین یک محرک و محرک دیگر می‌آموزد. این نوع حافظه برای پاسخ‌های عاطفی به آمیگدال و برای پاسخ‌های حرکتی به مخچه وابسته است. یادگیری غیراجتماعی شامل عادت کردن و ایجاد حساسیت است و به مسیرهای بازتابی مختلف وابسته است.

حافظه صریح و بسیاری از اشکال حافظه ضمنی شامل (۱) حافظه کوتاه مدت است که از چند ثانیه تا چند ساعت طول می‌کشد، که طی آن پردازش در هیپوکامپ و جاهای دیگر باعث تغییرات طولانی مدت در قدرت سیناپسی می‌شود. و (۲) حافظه بلندمدت، که خاطرات را برای سالها و گاهی مادام العمر ذخیره می‌کند. در طول حافظه کوتاه‌مدت، آثار حافظه در معرض آسیب‌ها و داروهای مختلف مختل می‌شوند، در حالی که آثار حافظه بلندمدت به طور قابل‌توجهی در برابر اختلال مقاوم هستند. حافظه کاری شکلی از حافظه کوتاه مدت است که اطلاعات را معمولاً برای دوره‌های بسیار کوتاه در دسترس نگه می‌دارد، در حالی که فرد بر اساس آن اقدام به برنامه ریزی می‌کند.

اساس عصبی حافظه

کلید حافظه، تغییر در قدرت اتصالات سیناپسی انتخاب شده است. سیستم‌های پیام رسان دوم به تغییرات در مدارهای عصبی مورد نیاز برای یادگیری و حافظه کمک می‌کنند. تغییرات در کانال‌های غشای سلولی اغلب با یادگیری و حافظه مرتبط است. در همه موارد به جز ساده ترین موارد، تغییر شامل سنتز پروتئین‌ها و فعال شدن ژن‌ها می‌شود. این در هنگام تغییر حافظه کاری کوتاه مدت به حافظه بلند مدت رخ می‌دهد.

در حیوانات، اگر در عرض ۵ دقیقه پس از هر جلسه تمرینی، حیوانات بیهوش شوند، شوک الکتریکی داده شوند، تحت هیپوترمی‌قرار گیرند، یا داروها، آنتی بادی‌ها یا الیگونوکلئوتیدهایی که سنتز پروتئین‌ها را مسدود می‌کنند به حیوانات داده شود، از کسب پاسخ‌های آموخته شده طولانی مدت جلوگیری می‌شود. اگر این مداخلات ۴ ساعت بعد از جلسات تمرینی انجام شود، تاثیری در اکتساب ندارد. همتای انسانی این پدیده، از دست دادن حافظه برای رویدادهای بلافاصله قبل از ضربه مغزی یا الکتروشوک درمانی (فراموشی رتروگراد) است. این فراموشی شامل دوره‌های طولانی تری نسبت به حیوانات آزمایشی (گاهی اوقات چندین روز) است، اما خاطرات دور دست نخورده باقی می‌مانند.

PLASTICity و یادگیری سیناپتیک

تغییرات کوتاه مدت و بلندمدت در عملکرد سیناپسی می‌تواند در نتیجه سابقه ترشح در سیناپس رخ دهد. یعنی هدایت سیناپسی را می‌توان بر اساس تجربیات گذشته تقویت یا تضعیف کرد. این تغییرات بسیار جالب هستند زیرا آنها اشکال یادگیری و حافظه را نشان می‌دهند. آنها می‌توانند پیش سیناپسی یا پس سیناپسی باشند.

یکی از شکل‌های تغییر پلاستیک، تقویت پس از کزاز، تولید پتانسیل‌های پس سیناپسی افزایش یافته در پاسخ به تحریک است. این افزایش تا ۶۰ ثانیه طول می‌کشد و پس از یک قطار تتانیز کننده کوتاه از محرک‌ها در نورون پیش سیناپسی رخ می‌دهد. تحریک تتانیزاسیون باعث می‌شود تا Ca2+ در نورون پیش سیناپسی تجمع یابد تا جایی که مکان‌های اتصال داخل سلولی که Ca2+ سیتوپلاسمی‌را پایین نگه می‌دارند، تحت تأثیر قرار می‌گیرند.

عادت کردن شکل ساده ای از یادگیری است که در آن یک محرک خنثی بارها تکرار می‌شود. اولین باری که استفاده می‌شود، جدید است و واکنشی را برمی‌انگیزد (بازتاب جهت‌گیری یا پاسخ «چیست؟»). با این حال، با تکرار، پاسخ الکتریکی کمتر و کمتری را برمی‌انگیزد. در نهایت، سوژه به محرک عادت می‌کند و آن را نادیده می‌گیرد. این امر با کاهش انتشار انتقال دهنده عصبی از پایانه پیش سیناپسی به دلیل کاهش Ca2 + داخل سلولی همراه است. کاهش Ca2+ داخل سلولی به دلیل غیرفعال شدن تدریجی کانال‌های Ca2+ است. ممکن است کوتاه مدت باشد یا اگر قرار گرفتن در معرض محرک خوش خیم بارها تکرار شود، می‌تواند طولانی شود. عادت کردن یک نمونه کلاسیک از یادگیری غیر اجتماعی است.

حساس شدن به یک معنا نقطه مقابل عادت کردن است. حساسیت عبارت است از وقوع طولانی پاسخ‌های پس سیناپسی تقویت شده پس از اینکه محرکی که فرد به آن عادت کرده است یک یا چند بار با یک محرک مضر جفت شود. حداقل در حلزون دریایی Aplysia، محرک مضر باعث تخلیه نورون‌های سروتونرژیک می‌شود که به انتهای پیش سیناپسی نورون‌های حسی ختم می‌شود. بنابراین، حساسیت به دلیل تسهیل پیش سیناپسی است. حساسیت ممکن است به عنوان یک پاسخ گذرا رخ دهد، یا اگر توسط جفت‌های اضافی محرک مضر و محرک اولیه تقویت شود، می‌تواند ویژگی‌های حافظه کوتاه مدت یا بلند مدت را نشان دهد. طولانی‌مدت حساس‌سازی به دلیل تغییر با واسطه Ca2+ در آدنیلیل سیکلاز است که منجر به تولید بیشتر cAMP می‌شود. تقویت طولانی مدت (LTP) همچنین شامل سنتز پروتئین و رشد نورون‌های پیش سیناپسی و پس سیناپسی و اتصالات آنها می‌شود.

LTP یک افزایش مداوم و سریع در حال توسعه پاسخ بالقوه پس سیناپسی به تحریک پیش سیناپسی پس از یک دوره کوتاه تحریک سریع و مکرر نورون پیش سیناپسی است. این شبیه تقویت پس از کزاز است، اما بسیار طولانی تر است و می‌تواند برای روزها ادامه یابد. مکانیسم‌های متعددی وجود دارد که توسط آن LTP می‌تواند رخ دهد، برخی به تغییرات در گیرنده N-methyl-D-aspartate (NMDA) وابسته هستند و برخی مستقل از گیرنده NMDA هستند. LTP با افزایش Ca2 داخل سلولی در هر دو نورون پیش سیناپسی یا پس سیناپسی آغاز می‌شود.

LTP در بسیاری از بخش‌های سیستم عصبی رخ می‌دهد، اما با جزئیات بیشتر در یک سیناپس در هیپوکامپ مطالعه شده است، به‌ویژه اتصال یک سلول هرمی‌در ناحیه CA3 و یک سلول هرمی‌در ناحیه CA1 از طریق وثیقه Schaffer. این نمونه ای از شکل وابسته به گیرنده NMDA از LTP است که شامل افزایش Ca2+ در نورون پس سیناپسی است. به یاد بیاورید که گیرنده‌های NMDA به Ca2+ و همچنین Na+ و K+ نفوذپذیر هستند. اساس فرضی LTP وثیقه Schaffer در شکل ۱۵-۳ خلاصه شده است. در پتانسیل استراحت غشاء، انتشار گلوتامات از یک نورون پیش سیناپسی به گیرنده‌های NMDA و غیر NMDA روی نورون پس سیناپسی متصل می‌شود. در مورد وثیقه شافر، گیرنده غیر NMDA مورد علاقه گیرنده α-آمینو-۳-هیدروکسی-۵-متیل ایزوکسازول-۴ پروپیونیک اسید (AMPA) است. Na+ و K- فقط می‌توانند از طریق گیرنده AMPA جریان داشته باشند زیرا وجود Mg2+ روی گیرنده NMDA آن را مسدود می‌کند. با این حال، دپلاریزاسیون غشایی که در پاسخ به تحریک کزاز با فرکانس بالا نورون پیش سیناپسی رخ می‌دهد، برای بیرون راندن Mg2 + از گیرنده NMDA کافی است و اجازه هجوم Ca2+ را به نورون پس سیناپسی می‌دهد. این منجر به فعال شدن Ca2+/calmodulin کیناز، پروتئین کیناز C و تیروزین کیناز می‌شود که با هم LTP را القا می‌کنند. Ca2+/calmodulin kinase گیرنده‌های AMPA را فسفریله می‌کند و هدایت آنها را افزایش می‌دهد و تعداد بیشتری از این گیرنده‌ها را از محل‌های ذخیره سیتوپلاسمی‌به داخل غشای سلولی سیناپسی منتقل می‌کند. علاوه بر این، هنگامی‌که LTP القا می‌شود، یک سیگنال شیمیایی (احتمالا اکسید نیتریک، NO) توسط نورون پس سیناپسی آزاد می‌شود و به طور رتروگراد به نورون پیش سیناپسی می‌رسد و باعث افزایش طولانی مدت در انتشار کمی‌گلوتامات می‌شود.

شکل ۱۵-۳ تولید LTP در کولترال‌های شافر در هیپوکامپ. گلوتامات (Glu) آزاد شده از نورون پیش سیناپسی به گیرنده‌های AMPA و NMDA در غشای نورون پس سیناپسی متصل می‌شود. دپلاریزاسیون ناشی از فعال شدن گیرنده‌های AMPA، بلوک Mg2+ را در کانال گیرنده NMDA از بین می‌برد و Ca2+ با Na+ وارد نورون می‌شود. افزایش Ca2 سیتوپلاسمی‌باعث فعال شدن Ca2+/calmodulin کیناز، پروتئین کیناز C و تیروزین کیناز می‌شود که با هم LTP را القا می‌کنند. Ca2+/calmodulin kinase II گیرنده‌های AMPA را فسفریله می‌کند، رسانایی آنها را افزایش می‌دهد و گیرنده‌های AMPA بیشتری را از محل‌های ذخیره سیتوپلاسمی‌به داخل غشای سلولی سیناپسی منتقل می‌کند. علاوه بر این، هنگامی‌که LTF القا می‌شود، یک سیگنال شیمیایی (احتمالا اکسید نیتریک، NO) توسط نورون پس سیناپسی آزاد می‌شود و به صورت رتروگراد به نورون پیش سیناپسی می‌رسد و باعث افزایش طولانی مدت در انتشار کمی‌گلوتامات می‌شود. (اصلاح شده از Kandel ER، Schwartz JH، Jessell TM [ویراستاران]: Principles of Neural Science، ویرایش چهارم McGraw-Hill، ۲۰۰۰.)

LTP شناسایی شده در الیاف خزه ای هیپوکامپ (اتصال سلول‌های گرانول در قشر دندانه ای) به دلیل افزایش Ca2+ در پیش سیناپسی به جای نورون پس سیناپسی در پاسخ به تحریک کزاز است و مستقل از گیرنده‌های NMDA است. هجوم Ca2+ در نورون پیش سیناپسی باعث فعال شدن آدنیلیل سیکلاز وابسته به Ca2+/calmodulin برای افزایش cAMP می‌شود.

تضعیف طولانی مدت (LTD) ابتدا در هیپوکامپ مشاهده شد، اما پس از آن نشان داده شد که در سراسر مغز در همان الیاف LTP وجود دارد. LTD برعکس LTP است. از بسیاری جهات شبیه LTP است، اما با کاهش قدرت سیناپسی مشخص می‌شود. این توسط تحریک کندتر نورون‌های پیش سیناپسی تولید می‌شود و با افزایش کمتری در Ca2 + داخل سلولی نسبت به LTP همراه است. در مخچه، به نظر می‌رسد که وقوع آن نیاز به فسفوریلاسیون زیر واحد GluR2 گیرنده‌های AMPA دارد. ممکن است در مکانیسمی‌که توسط آن یادگیری در مخچه رخ می‌دهد، دخالت داشته باشد.

انتقال بین قشری حافظه

اگر گربه یا میمون برای پاسخ دادن به محرک بینایی با یک چشم پوشیده شده و سپس با انتقال چشم بند به چشم دیگر آزمایش شود، پاسخ شرطی را انجام می‌دهد. این درست است حتی اگر کیاسم بینایی بریده شده باشد و باعث می‌شود ورودی بصری از هر چشم فقط به قشر همان طرف برود. اگر علاوه بر کیاسم بینایی، کمیسورهای قدامی‌و خلفی و جسم پینه ای برش داده شوند (“حیوان مغزی شکاف”)، هیچ انتقال حافظه ای رخ نمی‌دهد. آزمایش‌هایی که در آن جسم پینه‌ای تا حدی برش داده شد، نشان می‌دهد که انتقال حافظه در قسمت قدامی‌جسم پینه‌ای اتفاق می‌افتد. نتایج مشابهی در انسان‌هایی به دست آمده است که جسم پینه ای به طور مادرزادی وجود ندارد یا در تلاش برای کنترل تشنج‌های صرع به روش جراحی برش داده شده است. این نشان می‌دهد که رمزگذاری عصبی لازم برای “به خاطر آوردن آنچه با یک چشم آموخته شده است” از طریق کمیسورها به قشر مخالف منتقل شده است. شواهد نشان می‌دهد که انتقال اطلاعات مشابه از طریق مسیرهای حسی دیگر به دست می‌آید.

نوروژنز

اکنون ثابت شده است که دیدگاه سنتی مبنی بر اینکه سلول‌های مغز پس از تولد اضافه نمی‌شوند، اشتباه است. نورون‌های جدید از سلول‌های بنیادی در طول زندگی حداقل در دو ناحیه تشکیل می‌شوند: پیاز بویایی و هیپوکامپ. این فرآیندی به نام نوروژنز است. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد رشد وابسته به تجربه سلول‌های گرانول جدید در شکنج دندانه دار هیپوکامپ ممکن است به یادگیری و حافظه کمک کند. کاهش تعداد نورون‌های جدید تشکیل شده حداقل یک شکل از تولید حافظه هیپوکامپ را کاهش می‌دهد. با این حال، قبل از ایجاد ارتباط سلول‌های جدید با پردازش حافظه، کار بسیار بیشتری مورد نیاز است.

یادگیری کمکی: رفلکس‌های شرطی

یک مثال کلاسیک از یادگیری تداعی، یک رفلکس شرطی است. رفلکس شرطی یک پاسخ بازتابی به محرکی است که قبلاً پاسخ کم یا بدون پاسخ را برانگیخته است و با جفت شدن مکرر محرک با محرک دیگری که معمولاً پاسخ را ایجاد می‌کند، به دست می‌آید. در آزمایش‌های کلاسیک پاولوف، ترشح بزاق معمولاً با قرار دادن گوشت در دهان سگ مورد مطالعه قرار گرفت. درست قبل از قرار دادن گوشت در دهان سگ، زنگی به صدا درآمد و این کار چندین بار تکرار می‌شد تا زمانی که زنگ به صدا در می‌آمد، حتی اگر گوشتی در دهانش قرار نمی‌گرفت. در این آزمایش، گوشتی که در دهان قرار می‌گیرد، محرک بدون قید و شرط (US) بود، محرکی که معمولاً پاسخ ذاتی خاصی ایجاد می‌کند. محرک شرطی (CS) زنگ زنگ بود. پس از اینکه CS و US به تعداد کافی جفت شدند، CS پاسخی را ایجاد کرد که در ابتدا فقط توسط ایالات متحده برانگیخته شد. CS باید بر ایالات متحده مقدم می‌شد. تعداد زیادی از تغییرات جسمی، احشایی و سایر تغییرات عصبی را می‌توان به عنوان پاسخ‌های رفلکس شرطی ایجاد کرد.

شرطی سازی پاسخ‌های احشایی اغلب بیوفیدبک نامیده می‌شود. تغییراتی که می‌تواند ایجاد شود شامل تغییرات در ضربان قلب و فشار خون است. کاهش مشروط فشار خون برای درمان فشار خون بالا حمایت شده است. با این حال، پاسخ depressor تولید شده در این روش کوچک است.

حافظه کاری

همانطور که در بالا ذکر شد، حافظه کاری اطلاعات دریافتی را برای مدت کوتاهی در دسترس نگه می‌دارد و تصمیم می‌گیرد با آن چه کاری انجام دهید. این همان شکلی از حافظه است که به ما اجازه می‌دهد، برای مثال، یک شماره تلفن را جستجو کنیم، و سپس در حالی که تلفن را برمی‌داریم و شماره را می‌گیریم، شماره را به خاطر بسپاریم. این شامل چیزی است که به آن یک اجرایی مرکزی واقع در قشر پیشانی مغز گفته می‌شود و دو سیستم تمرینی: یک سیستم کلامی‌برای حفظ خاطرات کلامی‌و یک سیستم بصری-فضایی موازی برای حفظ جنبه‌های بصری و فضایی اشیا. مجری اطلاعات را به این سیستم‌های تمرین هدایت می‌کند.

هیپوکامپوس و لوب گیجگاهی میانی

نواحی حافظه کاری به هیپوکامپ و بخش‌های پاراهیپوکامپ مجاور قشر گیجگاهی داخلی متصل هستند (شکل ۱۵-۴). خروجی هیپوکامپ از طریق سابیکولوم و قشر آنتورینال خارج می‌شود و به نحوی به هم متصل می‌شود و مدارها را در بسیاری از نواحی مختلف نئوکورتیکال تقویت می‌کند و در طول زمان خاطرات دور پایداری را تشکیل می‌دهد که اکنون می‌تواند توسط نشانه‌های مختلف ایجاد شود.

شکل ۱۵-۴ مناطق مربوط به رمزگذاری حافظه‌های صریح. قشر جلوی مغز و قشر پاراهیپوکامپ مغز در هنگام رمزگذاری خاطرات فعال هستند. خروجی هیپوکامپ از طریق سابیکولوم و قشر آنتورینال خارج می‌شود و مدارها را در بسیاری از نواحی نئوکورتیکال تقویت می‌کند و خاطرات دور پایداری را تشکیل می‌دهد که می‌تواند با نشانه‌های مختلف ایجاد شود. (اصلاح شده از Rugg MD: خاطرات از این ساخته شده است. Science 1998; 281:1151.)

در انسان، تخریب دو طرفه هیپوکامپ شکمی، یا بیماری آلزایمر و فرآیندهای بیماری مشابه که نورون‌های CA1 آن را از بین می‌برند، می‌توانند باعث نقص‌های چشمگیر در حافظه کوتاه‌مدت شوند. انسان‌هایی که چنین تخریبی دارند، حافظه فعال و حافظه راه دور دست نخورده دارند. فرآیندهای حافظه ضمنی آنها عموماً دست نخورده است. آنها تا زمانی که روی کاری که انجام می‌دهند تمرکز کنند از نظر حافظه آگاهانه عملکرد مناسبی دارند. با این حال، اگر حتی برای مدت بسیار کوتاهی حواسشان پرت شود، تمام خاطره کاری که انجام می‌دادند و کاری را که پیشنهاد انجام دادند از بین می‌رود. بنابراین آنها قادر به یادگیری جدید هستند و خاطرات قبلی قبلی را حفظ می‌کنند، اما نمی‌توانند خاطرات بلندمدت جدیدی را تشکیل دهند.

هیپوکامپ ارتباط نزدیکی با قشر پاراهیپوکامپ پوشاننده در لوب فرونتال داخلی دارد (شکل ۱۵-۴). فرآیندهای حافظه در حال حاضر نه تنها با fMRI بلکه با اندازه‌گیری پتانسیل‌های برانگیخته (پتانسیل‌های مرتبط با رویداد؛ ERP) در بیماران صرعی با الکترودهای کاشته‌شده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. وقتی آزمودنی‌ها کلمات را به یاد می‌آورند، فعالیت در لوب فرونتال چپ و قشر پاراهیپوکامپ چپ آنها افزایش می‌یابد، اما زمانی که آنها تصاویر یا صحنه‌ها را به خاطر می‌آورند، فعالیت در لوب پیشانی راست آنها و قشر پاراهیپوکامپ در هر دو طرف انجام می‌شود.

اتصالات هیپوکامپ به دی انسفالون نیز در حافظه نقش دارد. برخی از افراد مبتلا به آسیب مغزی مرتبط با الکلیسم دچار اختلال در حافظه اخیر می‌شوند و از دست دادن حافظه به خوبی با وجود تغییرات پاتولوژیک در بدن مایلاری که از طریق فورنیکس اتصالات وابران گسترده ای به هیپوکامپ دارد، ارتباط دارد. اجسام پستانی از طریق مجرای مامیلوتالاموس به سمت تالاموس قدامی‌پیش می‌روند و در میمون‌ها، ضایعات تالاموس باعث از دست دادن حافظه اخیر می‌شود. از تالاموس، الیاف مربوط به حافظه به قشر جلوی مغز و از آنجا به پیش‌مغز قاعده‌ای پیش می‌روند. از هسته بازالیس Meynert در پیش مغز قاعده ای، یک برآمدگی کولینرژیک منتشر به تمام نئوکورتکس، آمیگدال و هیپوکامپ می‌رود. از دست دادن شدید این فیبرها در بیماری آلزایمر رخ می‌دهد.

آمیگدال ارتباط نزدیکی با هیپوکامپ دارد و به رمزگذاری و یادآوری خاطرات باردار عاطفی مربوط می‌شود. در طول بازیابی خاطرات ترسناک، ریتم تتا آمیگدال و هیپوکامپ با هم هماهنگ می‌شوند. در انسان‌های عادی، رویدادهای مرتبط با احساسات قوی بهتر از رویدادهای بدون بار هیجانی به یاد می‌آیند، اما در بیماران مبتلا به ضایعات دو طرفه آمیگدال، این تفاوت وجود ندارد.

Confabulation یک وضعیت جالب است که البته به خوبی درک نشده است که گاهی اوقات در افراد مبتلا به ضایعات قسمت‌های شکمی‌میانی لوب‌های فرونتال رخ می‌دهد. این افراد در تست‌های حافظه عملکرد ضعیفی دارند، اما به طور خود به خود رویدادهایی را توصیف می‌کنند که هرگز رخ نداده اند. این را “دروغ صادقانه” می‌نامند.

حافظه بلند مدت

در حالی که فرآیند رمزگذاری برای حافظه صریح کوتاه مدت شامل هیپوکامپ می‌شود، خاطرات طولانی مدت در قسمت‌های مختلف نئوکورتکس ذخیره می‌شوند. ظاهراً بخش‌های مختلف حافظه‌ها – دیداری، بویایی، شنوایی و غیره – در نواحی قشری مربوط به این عملکردها قرار دارند و قطعات با تغییرات طولانی مدت در قدرت انتقال در اتصالات سیناپسی مربوطه به هم گره می‌خورند. با یادآوری خاطره، همه اجزا به هوش می‌آیند.

هنگامی‌که خاطرات بلند مدت ایجاد شد، می‌توان آنها را به خاطر آورد یا توسط تعداد زیادی انجمن مختلف به آنها دسترسی داشت. به عنوان مثال، خاطره یک صحنه زنده نه تنها با یک صحنه مشابه، بلکه با صدا یا بوی مرتبط با صحنه و با کلماتی مانند “صحنه”، “روشن” و “نما” قابل یادآوری است. بنابراین، هر حافظه ذخیره شده باید چندین مسیر یا کلید داشته باشد. علاوه بر این، بسیاری از خاطرات دارای یک جزء احساسی یا «رنگ» هستند، به عبارت ساده‌تر، خاطرات می‌توانند خوشایند یا ناخوشایند باشند.

عجیب و غریب بودن و آشنایی

جالب است که تحریک برخی از قسمت‌های لوب تمپورال در انسان باعث تغییر در تفسیر محیط اطراف می‌شود. به عنوان مثال، هنگامی‌که محرک اعمال می‌شود، آزمودنی ممکن است در یک مکان آشنا احساس غریبگی کند یا ممکن است احساس کند آنچه اکنون اتفاق می‌افتد قبلاً اتفاق افتاده است. بروز حس آشنایی یا احساس غریبگی در موقعیت‌های مناسب احتمالاً به فرد عادی کمک می‌کند تا با محیط سازگار شود. در محیط‌های عجیب و غریب، فرد هوشیار و مراقب است، در حالی که در محیط آشنا، هوشیاری آرام است. احساس نامناسب آشنایی با رویدادهای جدید یا در محیط جدید از نظر بالینی به عنوان پدیده دژاوو شناخته می‌شود که از واژه‌های فرانسوی به معنای “از قبل دیده شده” است. این پدیده گاه به گاه در افراد عادی رخ می‌دهد، اما ممکن است به صورت‌هاله (احساس بلافاصله قبل از تشنج) در بیماران مبتلا به صرع لوب تمپورال نیز رخ دهد.

بیماری آلزایمر و زوال عقل پیری

بیماری آلزایمر شایع ترین اختلال عصبی مرتبط با افزایش سن است. کاهش حافظه در ابتدا به صورت از دست دادن حافظه اپیزودیک خود را نشان می‌دهد که مانع از یادآوری وقایع اخیر می‌شود. از دست دادن حافظه کوتاه مدت با از دست دادن کلی عملکردهای شناختی و سایر عملکردهای مغز، بی قراری، افسردگی، نیاز به مراقبت مداوم و در نهایت مرگ همراه است. جعبه بالینی ۱۵-۳ علت شناسی و استراتژی‌های درمانی برای درمان بیماری آلزایمر را شرح می‌دهد.

جعبه بالینی ۱۵-۳

بیماری آلزایمر

بیماری آلزایمر در ابتدا در افراد میانسال مشخص می‌شد و وخامت مشابه در افراد مسن از نظر فنی زوال عقل پیری از نوع آلزایمر است، اگرچه اغلب فقط بیماری آلزایمر نامیده می‌شود. تصور می‌شود که هر دو عامل ژنتیکی و محیطی در اتیولوژی این بیماری نقش دارند. اکثر موارد پراکنده هستند، اما یک شکل خانوادگی از بیماری (حدود ۵ درصد موارد را تشکیل می‌دهد) در شکل زودرس بیماری دیده می‌شود. در این موارد، این بیماری به دلیل جهش در ژن‌های پروتئین پیش ساز آمیلوئید در کروموزوم ۲۱، پرسنیلین I در کروموزوم ۱۴، یا پرسنیلین II در کروموزوم ۱ ایجاد می‌شود. این بیماری به صورت اتوزومال غالب منتقل می‌شود، بنابراین فرزندان همان نسل مبتلا به این بیماری هستند. ۵۰/۵۰ احتمال ابتلا به بیماری آلزایمر خانوادگی اگر یکی از والدین آنها مبتلا باشد. هر جهش منجر به تولید بیش از حد پروتئین β-آمیلوئید موجود در پلاک‌های عصبی می‌شود. زوال عقل پیری می‌تواند ناشی از بیماری عروقی و سایر اختلالات باشد، اما بیماری آلزایمر شایع ترین علت است که ۵۰ تا ۶۰ درصد موارد را تشکیل می‌دهد. بیماری آلزایمر در ۸ تا ۱۷ درصد از جمعیت بالای ۶۵ سال وجود دارد که با افزایش سن شیوع آن به طور پیوسته افزایش می‌یابد (تقریباً هر ۵ سال پس از رسیدن به سن ۶۰ سالگی دو برابر می‌شود). در افراد ۹۵ سال و بالاتر، بروز ۴۰ تا ۵۰ درصد است. تخمین زده می‌شود که تا سال ۲۰۵۰، ۱۶ میلیون نفر در سن ۶۵ سال و بالاتر تنها در ایالات متحده به بیماری آلزایمر مبتلا خواهند شد. اگرچه به نظر می‌رسد شیوع این بیماری در زنان بیشتر است، اما این ممکن است به دلیل طول عمر طولانی تر آنها باشد زیرا میزان بروز در مردان و زنان مشابه است. بیماری آلزایمر به اضافه سایر اشکال زوال عقل پیری یک مشکل عمده پزشکی است.

نکات برجسته هراپوتیک

هدف تحقیق شناسایی استراتژی‌هایی برای جلوگیری از وقوع، به تاخیر انداختن شروع، کند کردن پیشرفت یا کاهش علائم بیماری آلزایمر است. استفاده از مهارکننده‌های استیل کولین استراز (مثلاً ریواستیگمین، دونپزیل، یا گالانتامین) در مراحل اولیه بیماری باعث افزایش در دسترس بودن استیل کولین در شکاف سیناپسی می‌شود. این امر در بهبود اختلال عملکرد شناختی جهانی وعده‌هایی را نشان داده است، اما در این بیماران اختلالات یادگیری و حافظه وجود ندارد. این داروها همچنین در حدود ۵۰ درصد موارد مورد مطالعه، تشدید علائم را تا ۱۲ ماه به تاخیر می‌اندازند. داروهای ضد افسردگی (مانند پاروکستین، ایمی‌پرامین) برای درمان افسردگی در بیماران آلزایمر مفید بوده اند. ممانتین (یک آنتاگونیست گیرنده NMDA) از سمیت تحریکی ناشی از گلوتامات در مغز جلوگیری می‌کند و برای درمان بیماری آلزایمر متوسط تا شدید استفاده می‌شود. نشان داده شده است که بدتر شدن علائم را در برخی بیماران به تاخیر می‌اندازد. داروهایی که برای جلوگیری از تولید پروتئین‌های بتا آمیلوئید استفاده می‌شوند در دست توسعه هستند. یک مثال R-flurbiprofen است. همچنین تلاش‌هایی برای تولید واکسن‌هایی در حال انجام است که به سیستم ایمنی بدن اجازه می‌دهد تا آنتی‌بادی‌هایی برای حمله به این پروتئین‌ها تولید کند.

شکل ۱۵-۵ برخی از عوامل خطر، فرآیندهای بیماری زا و علائم بالینی مرتبط با ناهنجاری‌های سلولی را که در بیماری آلزایمر رخ می‌دهد، خلاصه می‌کند. نشانه‌های سیتوپاتولوژیک بیماری آلزایمر، گره‌های نوروفیبریلاری درون سلولی است که در بخشی از اشکال هیپرفسفریله پروتئین تاو که به طور معمول به میکروتوبول‌ها متصل می‌شود، و پلاک‌های پیری خارج سلولی، که هسته ای از پپتیدهای β-آمیلوئید احاطه شده توسط فیبرهای عصبی و دوباره فعال شده اند تشکیل شده است. سلول‌ها. شکل ۱۵-۶ یک سلول عصبی طبیعی را با سلولی که ناهنجاری‌های مرتبط با بیماری آلزایمر را نشان می‌دهد، مقایسه می‌کند.

شکل ۱۵-۵ روابط عوامل خطر، فرآیندهای بیماری زا، و علائم بالینی با ناهنجاری‌های سلولی در مغز در طول بیماری آلزایمر. (از Kandel ER، Schwartz JH، Jessell TM [ویراستاران]: Principles of Neural Science، ویرایش چهارم McGraw-Hill، ۲۰۰۰.)

شکل ۱۵-۶ مقایسه یک نورون طبیعی و یک نورون با ناهنجاری‌های مرتبط با بیماری آلزایمر. علائم سیتوپاتولوژیک درهم پیچیده‌های نوروفیبریلاری داخل سلولی و پلاک‌های پیری خارج سلولی هستند که هسته‌ای از پپتیدهای β-آمیلوئید دارند که توسط رشته‌های عصبی تغییر یافته و سلول‌های گلیال واکنش‌پذیر احاطه شده‌اند. (از Kandel ER، Schwartz JH، Jessell TM [ویراستاران]: Principles of Neural Science، ویرایش چهارم McGraw-Hill، ۲۰۰۰.)

پپتیدهای β-آمیلوئید محصولات یک پروتئین معمولی، پروتئین پیش ساز آمیلوئید (APP)، یک پروتئین غشایی هستند که از تمام سلول‌های عصبی به داخل مایع خارج سلولی (ECF) نفوذ می‌کند. این پروتئین در سه مکان مختلف به ترتیب توسط α-سکرتاز، β-سکرتاز و γ-سکرتاز هیدرولیز می‌شود. هنگامی‌که APP توسط α-سکرتاز هیدرولیز می‌شود، محصولات پپتیدی غیر سمی‌تولید می‌شوند. با این حال، هنگامی‌که توسط β-سکرتاز و γ-سکرتاز هیدرولیز می‌شود، پلی پپتیدهایی با ۴۰-۴۲ اسید آمینه تولید می‌شوند. طول واقعی به دلیل تغییر در محلی که γ-سکرتاز زنجیره پروتئین را قطع می‌کند متفاوت است. این پلی پپتیدها سمی‌هستند که سمی‌ترین آنها Aβσ۱-۴۲ است. پلی پپتیدها توده‌های خارج سلولی را تشکیل می‌دهند که می‌توانند به گیرنده‌های AMPA و کانال‌های یونی Ca2+ بچسبند و هجوم Ca2+ را افزایش دهند. پلی پپتیدها همچنین یک پاسخ التهابی را با تولید درهم و برهم درون سلولی آغاز می‌کنند. سلول‌های آسیب دیده در نهایت می‌میرند.

یک یافته جالب که ممکن است پیامدهای فیزیولوژیکی گسترده ای داشته باشد، مشاهده است – که اکنون در یک مطالعه آینده نگر دقیق تایید شده است – که فعالیت‌های ذهنی پر تلاش مکرر، مانند انجام جدول کلمات متقاطع دشوار و بازی‌های رومیزی، شروع زوال عقل شناختی ناشی از بیماری آلزایمر و بیماری عروقی توضیح این پدیده «استفاده از آن یا از دست دادن» هنوز ناشناخته است، اما مطمئناً نشان می‌دهد که هیپوکامپ و اتصالات آن مانند سایر بخش‌های مغز و ماهیچه‌های اسکلتی و قلبی انعطاف‌پذیری دارند.

زبان و گفتار

حافظه و یادگیری توابع بخش‌های بزرگی از مغز هستند، اما مراکزی که برخی دیگر از «عملکردهای عالی‌تر سیستم عصبی» را کنترل می‌کنند، به‌ویژه مکانیسم‌های مربوط به زبان، کم و بیش در نئوکورتکس قرار دارند. گفتار و سایر عملکردهای فکری به ویژه در انسان – گونه‌های حیوانی که گوشته نئوکورتیکال در آنها بسیار توسعه یافته است – به خوبی توسعه یافته است.

تخصص تکمیلی نیمکره‌ها در مقابل “سلطه مغزی”

یک گروه از عملکردهای بومی‌سازی شده در نئوکورتکس در انسان شامل موارد مرتبط با زبان است. یعنی درک کلام گفتاری و چاپی و بیان عقاید در گفتار و نوشتار. این یک واقعیت ثابت شده است که عملکردهای زبان انسان بیشتر به یک نیمکره مغز بستگی دارد تا به نیمکره دیگر. این نیمکره با دسته بندی و نمادسازی سروکار دارد و اغلب نیمکره غالب نامیده می‌شود. با این حال، نیمکره دیگر به سادگی کمتر توسعه یافته یا “غیر غالب” نیست. در عوض، در حوزه روابط مکانی-زمانی تخصصی است. این نیمکره است که به عنوان مثال به شناسایی اشیاء از طریق فرم آنها و تشخیص مضامین موسیقی می‌پردازد. همچنین نقش اصلی را در تشخیص چهره ایفا می‌کند. در نتیجه، مفهوم “تسلط مغزی” و یک نیمکره غالب و غیر غالب با مفهوم تخصصی شدن مکمل نیمکره‌ها جایگزین شده است، یکی برای فرآیندهای تحلیلی-تحلیلی (نیمکره طبقه ای) و دیگری برای روابط بصری-فضایی (نیمکره بازنمایی). نیمکره طبقه ای مربوط به عملکردهای زبان است، اما تخصص نیمکره در میمون‌ها نیز وجود دارد، بنابراین قبل از تکامل زبان است. جعبه بالینی ۱۵-۴ کسری‌هایی را که در افراد دارای ضایعات نمایشی یا طبقه ای نیمکره رخ می‌دهد، توصیف می‌کند.

جعبه بالینی ۱۵-۴

ضایعات نیمکره‌های بازنمایی و طبقه بندی

ضایعات در نیمکره طبقه بندی اختلالات زبانی ایجاد می‌کنند، در حالی که ضایعات گسترده در نیمکره بازنمایی ایجاد نمی‌کنند. درعوض، ضایعات در نیمکره بازنمایی، استریوگنوزیس (ناتوانی در شناسایی اشیاء با احساس آنها) و سایر آگنوزیاها را ایجاد می‌کنند. آگنوزیا اصطلاح کلی است که برای ناتوانی در تشخیص اشیا با یک روش حسی خاص استفاده می‌شود، حتی اگر خود حالت حسی دست نخورده باشد. ضایعات ایجاد کننده این نقایص عموماً در لوب جداری هستند. ضایعات لوبول جداری تحتانی، ناحیه ای در قسمت خلفی لوب جداری که نزدیک به لوب اکسیپیتال است، به خصوص زمانی که در نیمکره بازنمایی هستند، باعث بی توجهی و غفلت یک طرفه می‌شود. افراد مبتلا به چنین ضایعاتی هیچ گونه نقص ظاهری اولیه بینایی، شنوایی یا جسمی‌ندارند، اما محرک‌های قسمت طرف مقابل بدن خود یا فضای اطراف این قسمت‌ها را نادیده می‌گیرند. این منجر به عدم مراقبت از نیمی‌از بدن خود و در موارد شدید، به موقعیت‌هایی می‌شود که در آن افراد نیمی‌از صورت خود را می‌تراشند، نیمی‌از بدن خود را لباس می‌پوشند یا نیمی‌از هر صفحه را می‌خوانند. این ناتوانی در کنار هم قرار دادن تصویری از فضای بصری در یک طرف به دلیل تغییر توجه بصری به سمت ضایعه مغزی است و می‌تواند با استفاده از عینک‌های حاوی منشور بهبود یابد، اگر کاملاً اصلاح نشود. تخصص نیمکره به سایر قسمت‌های قشر مغز نیز گسترش می‌یابد. بیماران با ضایعات در نیمکره طبقه بندی شده در مورد ناتوانی خود آشفته و اغلب افسرده هستند، در حالی که بیماران با ضایعات در نیمکره نمایشی گاهی اوقات بی توجه و حتی سرخوش هستند. ضایعات قسمت‌های مختلف نیمکره طبقه ای باعث ایجاد آفازی روان، غیر روان و آنومیک می‌شود. اگرچه آفازی‌ها توسط ضایعات نیمکره طبقه ای ایجاد می‌شوند، ضایعات در نیمکره بازنمایی نیز اثراتی دارند. به عنوان مثال، آنها ممکن است توانایی گفتن یک داستان یا شوخی را مختل کنند. آنها همچنین ممکن است توانایی سوژه را برای دریافت هدف یک شوخی و به طور گسترده تر، درک معنای تفاوت در عطف و “رنگ” گفتار مختل کنند. این یک نمونه دیگر از روش تخصصی بودن نیمکره‌ها به جای غالب و غیر غالب بودن است.

نکات برجسته درمانی

درمان آگنوزیا و آفازی علامتی و حمایتی است. به افراد مبتلا به آگنوزیا می‌توان تمریناتی را آموزش داد تا به آنها کمک کند اشیایی را که برای استقلال ضروری هستند شناسایی کنند. درمان برای افراد مبتلا به آفازی به آنها کمک می‌کند تا از توانایی‌های زبانی باقی مانده استفاده کنند، مشکلات زبانی را جبران کنند و روش‌های دیگر برقراری ارتباط را بیاموزند. برخی از افراد مبتلا به آفازی بهبودی را تجربه می‌کنند اما اغلب برخی از ناتوانی‌ها باقی می‌مانند. عواملی که بر میزان بهبود تأثیر می‌گذارند عبارتند از علت و میزان آسیب مغزی، ناحیه ای از مغز که آسیب دیده است و سن و سلامت فرد. نشان داده شده است که درمان‌های رایانه‌ای بازیابی بخش‌های خاصی از گفتار را بهبود می‌بخشد و همچنین راهی جایگزین برای برقراری ارتباط می‌دهد.

تخصص نیمکره مربوط به دستی است. به نظر می‌رسد دست بودن از نظر ژنتیکی تعیین شده است. در ۹۶ درصد از افراد راست دست که ۹۱ درصد از جمعیت انسان را تشکیل می‌دهند، نیمکره چپ نیمکره غالب یا طبقه بندی شده است و در ۴ درصد باقی مانده نیمکره راست غالب است. تقریباً در ۱۵٪ از افراد چپ دست، نیمکره راست نیمکره طبقه بندی شده است و در ۱۵٪ هیچ جانبی واضحی وجود ندارد. با این حال، در ۷۰٪ باقی مانده از چپ دست‌ها، نیمکره چپ نیمکره طبقه بندی شده است. جالب است که ناتوانی‌های یادگیری مانند نارساخوانی (به کادر بالینی ۱۵-۵ مراجعه کنید)، یک اختلال در توانایی یادگیری خواندن، در چپ دست‌ها ۱۲ برابر بیشتر از راست دست‌ها شایع است، احتمالاً به دلیل وجود برخی ناهنجاری‌های اساسی در نیمکره چپ منجر به تغییر در دستی در اوایل رشد شد. با این حال، استعدادهای فضایی چپ دست‌ها ممکن است بسیار بالاتر از حد متوسط باشد. تعداد نامتناسب زیادی از هنرمندان، موسیقیدانان و ریاضیدانان چپ دست هستند. به دلایل نامعلوم، طول عمر چپ دست‌ها کمی‌اما به طور قابل توجهی کمتر از راست دست‌ها است.

جعبه بالینی ۱۵-۵

نارساخوانی

نارساخوانی، که یک اصطلاح گسترده برای اختلال در توانایی خواندن است، با مشکلاتی در یادگیری نحوه رمزگشایی در سطح کلمه، املا، و خواندن دقیق و روان با وجود داشتن سطح هوش طبیعی یا حتی بالاتر از حد معمول مشخص می‌شود. این اغلب به دلیل یک ناهنجاری ارثی است که ۵٪ از جمعیت را تحت تاثیر قرار می‌دهد و شیوع مشابهی در پسران و دختران دارد. نارساخوانی شایع ترین و شایع ترین ناتوانی‌های یادگیری شناخته شده است. اغلب با اختلال کمبود توجه همراه است. بسیاری از افراد مبتلا به علائم نارساخوانی در مهارت‌های حافظه کوتاه مدت و مشکلات پردازش زبان گفتاری نیز مشکل دارند. اگرچه علت دقیق آن ناشناخته است، نارساخوانی منشأ عصبی دارد. نارساخوانی اکتسابی اغلب به دلیل آسیب مغزی در نواحی کلیدی زبان نیمکره چپ رخ می‌دهد. همچنین، در بسیاری از موارد، کاهش جریان خون در شکنج زاویه ای در نیمکره طبقه ای وجود دارد. نظریه‌های متعددی برای توضیح علل نارساخوانی وجود دارد. فرضیه واج شناختی این است که نارساخوان‌ها در بازنمایی، ذخیره و/یا بازیابی صداهای گفتاری دچار اختلال خاصی هستند. تئوری پردازش سریع شنوایی پیشنهاد می‌کند که نقص اولیه درک صداهای کوتاه یا به سرعت متغیر است. تئوری بصری این است که نقص در بخش بزرگ سلولی سیستم بینایی پردازش را کند می‌کند و همچنین منجر به نقص آوایی می‌شود. نقایص گفتاری انتخابی بیشتری نیز شرح داده شده است. به عنوان مثال، ضایعات محدود به قطب گیجگاهی چپ باعث ناتوانی در بازیابی نام مکان‌ها و افراد می‌شود، اما توانایی بازیابی اسامی‌مشترک، یعنی نام اشیاء غیر منحصر به فرد را حفظ می‌کند. قابلیت بازیابی افعال و صفت نیز دست نخورده است.

نکات برجسته درمانی

درمان‌های کودکان مبتلا به نارساخوانی اغلب بر استراتژی‌های تعدیل‌شده آموزشی متکی است که شامل درگیری حواس مختلف (شنوایی، بینایی و لامسه) برای بهبود مهارت‌های خواندن است. هر چه زودتر تشخیص داده شود و مداخلات اعمال شود، پیش آگهی بهتر است.

برخی از تفاوت‌های آناتومیک بین دو نیمکره ممکن است با تفاوت‌های عملکردی مرتبط باشد. Planum temporale، ناحیه ای از شکنج گیجگاهی فوقانی که در پردازش شنوایی مرتبط با زبان درگیر است، به طور منظم در سمت چپ بزرگتر از سمت راست است (شکل ۱۰-۱۳ را ببینید). همچنین در سمت چپ مغز شامپانزه‌ها بزرگتر است، اگرچه زبان تقریباً منحصراً یک ویژگی انسانی است. مطالعات تصویربرداری نشان می‌دهد که سایر قسمت‌های سطح بالایی لوب تمپورال چپ در افراد راست‌دست بزرگ‌تر است، لوب پیشانی راست معمولاً ضخیم‌تر از سمت چپ است و لوب پس سری چپ پهن‌تر است و در سراسر خط وسط بیرون زده است. تفاوت‌های شیمیایی نیز بین دو طرف مغز وجود دارد. به عنوان مثال، غلظت دوپامین در مسیر سیاهی در سمت چپ در انسان‌های راست دست بیشتر است، اما در سمت راست در چپ دست‌ها بیشتر است. اهمیت فیزیولوژیکی این تفاوت‌ها ناشناخته است.

در بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی، مطالعات MRI کاهش حجم ماده خاکستری را در سمت چپ در هیپوکامپ قدامی، آمیگدال، شکنج پاراهیپوکامپ و شکنج گیجگاهی فوقانی خلفی نشان داده است. میزان کاهش شکنج گیجگاهی فوقانی چپ با میزان تفکر اختلال در این بیماری ارتباط دارد. همچنین ناهنجاری‌های ظاهری سیستم‌های دوپامینرژیک و جریان خون مغزی در این بیماری وجود دارد.

فیزیولوژی زبان

زبان یکی از پایه‌های اساسی هوش انسان و بخش کلیدی فرهنگ بشری است. نواحی اولیه مغز مربوط به زبان در امتداد و نزدیک شکاف سیلوین (شیار مغزی جانبی) نیمکره طبقه بندی شده قرار دارند. ناحیه ای در انتهای خلفی شکنج گیجگاهی فوقانی به نام ناحیه Wernicke (شکل ۱۵-۷) با درک اطلاعات شنیداری و دیداری مرتبط است. از طریق ناحیه کمانی fasciculusto Broca در لوب فرونتال بلافاصله در جلوی انتهای تحتانی قشر حرکتی بیرون می‌زند. ناحیه بروکا اطلاعات دریافتی از ناحیه ورنیکه را به یک الگوی دقیق و هماهنگ برای صداسازی پردازش می‌کند و سپس الگو را از طریق یک ناحیه بیان گفتار در اینسولا به قشر حرکتی می‌فرستد، که حرکات مناسب لب‌ها، زبان و حنجره را برای تولید آغاز می‌کند. سخن، گفتار. توالی احتمالی رویدادهایی که هنگام نامگذاری یک شیء بصری توسط سوژه رخ می‌دهد در شکل ۱۵-۸ نشان داده شده است. به نظر می‌رسد شکنج زاویه ای پشت ناحیه ورنیکه اطلاعات کلمات خوانده شده را به گونه ای پردازش می‌کند که می‌توانند به اشکال شنیداری کلمات در ناحیه ورنیکه تبدیل شوند.

شکل ۱۵-۷ مکان برخی از مناطق در نیمکره طبقه بندی شده که با عملکردهای زبان مرتبط هستند. ناحیه ورنیکه در انتهای خلفی شکنج گیجگاهی فوقانی قرار دارد و به درک اطلاعات شنوایی و بصری مربوط می‌شود. از طریق فاسیکلوس قوسی به ناحیه بروکا در لوب فرونتال منعکس می‌شود. ناحیه بروکا اطلاعات دریافتی از ناحیه ورنیکه را به یک الگوی دقیق و هماهنگ برای صداسازی پردازش می‌کند و سپس الگو را از طریق یک ناحیه بیان گفتار در اینسولا به قشر حرکتی می‌فرستد، که حرکات مناسب لب‌ها، زبان و حنجره را برای تولید گفتار آغاز می‌کند.

شکل ۱۵-۸ مسیری که توسط تکانه‌ها طی می‌شود، زمانی که یک سوژه یک شی بصری را شناسایی می‌کند که بر روی بخش افقی مغز انسان پخش می‌شود. اطلاعات از هسته ژنیکوله جانبی در تالاموس به قشر بینایی اولیه، به نواحی بحرانی بصری مرتبه بالاتر و به شکنج زاویه ای منتقل می‌شود. سپس اطلاعات از ناحیه ورنیکه به منطقه بروکاس از طریق فاسیکلوس قوسی منتقل می‌شود. ناحیه بروکا اطلاعات را به صورت یک الگوی دقیق و هماهنگ برای صداسازی پردازش می‌کند و سپس الگو را از طریق ناحیه مفصل گفتاری در اینسولا به قشر حرکتی می‌فرستد، که حرکات مناسب لب‌ها، زبان و حنجره را برای تولید گفتار آغاز می‌کند.

جالب است که در افرادی که زبان دوم را در بزرگسالی یاد می‌گیرند، fMRI نشان می‌دهد که بخشی از ناحیه بروکا که به آن مربوط می‌شود مجاور اما جدا از منطقه مربوط به زبان مادری است. با این حال، در کودکانی که در اوایل زندگی دو زبان را یاد می‌گیرند، تنها یک حوزه با هر دو درگیر است. البته به خوبی شناخته شده است که کودکان راحت تر از بزرگسالان به زبان دوم تسلط می‌یابند.

اختلالات زبان

آفازی‌ها ناهنجاری‌هایی در عملکرد زبان هستند که به دلیل نقص بینایی یا شنوایی یا فلج حرکتی نیستند. آنها توسط ضایعات در نیمکره طبقه ای ایجاد می‌شوند (به کادر بالینی ۱۵-۴ مراجعه کنید). شایع ترین علت آمبولی یا ترومبوز رگ خونی مغز است. طبقه بندی‌های مختلفی از آفازی‌ها منتشر شده است، اما یک طبقه بندی راحت آنها را به آفازی‌های غیر روان، روان و آنومیک تقسیم می‌کند. در آفازی غیر روان، ضایعه در ناحیه بروکا است. گفتار کند است و کلمات به سختی به دست می‌آیند. بیمارانی که آسیب شدیدی به این ناحیه وارد می‌کنند به دو یا سه کلمه محدود می‌شوند که با آن می‌توان تمام معنا و احساس را بیان کرد. گاهی اوقات کلماتی که حفظ می‌شوند، کلماتی هستند که در زمان آسیب یا تصادف عروقی که باعث آفازی شده است، گفته می‌شود.

در یکی از اشکال آفازی روان، ضایعه در ناحیه Wernicke است. در این حالت، گفتار خود طبیعی است و گاهی اوقات بیماران بیش از حد صحبت می‌کنند. با این حال، آنچه آنها می‌گویند مملو از اصطلاحات و نئولوژیزم‌هایی است که معنای کمی‌دارند. بیمار همچنین نمی‌تواند معنای کلمات گفتاری یا نوشتاری را درک کند، بنابراین سایر جنبه‌های استفاده از زبان به خطر می‌افتد.

شکل دیگری از آفازی روان وضعیتی است که در آن بیماران می‌توانند نسبتاً خوب صحبت کنند و درک شنوایی خوبی داشته باشند اما نمی‌توانند قسمت‌هایی از کلمات را کنار هم بگذارند یا کلمات را تداعی کنند. این آفازی هدایتی نامیده می‌شود زیرا تصور می‌شد به دلیل ضایعات فاسیکلوس قوسی شکلی است که نواحی Wernicke و Broca را به هم متصل می‌کند. با این حال، اکنون به نظر می‌رسد که به دلیل ضایعات نزدیک قشر شنوایی در شکنج پریسیلویان خلفی است.

هنگامی‌که یک ضایعه به شکنج زاویه‌ای در نیمکره طبقه‌ای آسیب می‌زند بدون اینکه بر نواحی ورنیکه یا بروکا تأثیر بگذارد، در گفتار یا درک اطلاعات شنوایی مشکلی وجود ندارد. در عوض درک زبان نوشتاری یا تصاویر مشکل دارد، زیرا اطلاعات بصری پردازش و به منطقه Wernicke منتقل نمی‌شود. نتیجه وضعیتی به نام آفازی آنومیک است.

ضایعات جدا شده ای که باعث نقص انتخابی توصیف شده در بالا می‌شوند در برخی از بیماران رخ می‌دهد، اما تخریب مغز اغلب عمومی‌تر است. در نتیجه، اغلب بیش از یک شکل آفازی وجود دارد. اغلب، آفازی عمومی‌(جهانی) است که شامل عملکردهای دریافتی و بیانی است. در این شرایط، گفتار کم و ناروا است. نوشتن در تمام آفازی‌هایی که گفتار غیر طبیعی است، غیر طبیعی است، اما مدارهای عصبی درگیر ناشناخته هستند. علاوه بر این، افراد ناشنوا که دچار ضایعه در نیمکره طبقه بندی می‌شوند، توانایی خود را برای برقراری ارتباط در زبان اشاره از دست می‌دهند.

مشخص شده است که لکنت با تسلط راست مغز و فعالیت بیش از حد گسترده در قشر مخ و مخچه مرتبط است. این شامل افزایش فعالیت ناحیه حرکتی تکمیلی است. گزارش شده است که تحریک بخشی از این ناحیه باعث ایجاد خنده می‌شود که مدت و شدت خنده متناسب با شدت محرک است.

شناخت چهره‌ها

بخش مهمی‌از ورودی بصری به لوب گیجگاهی تحتانی می‌رود، جایی که نمایش اشیا، به ویژه چهره‌ها، ذخیره می‌شود (شکل ۱۵-۹). چهره‌ها به ویژه در تشخیص دوستان از دشمن و وضعیت عاطفی کسانی که دیده می‌شوند، مهم هستند. در انسان، ذخیره و تشخیص چهره‌ها در لوب گیجگاهی تحتانی راست در افراد راست دست بیشتر نشان داده می‌شود، اگرچه لوب چپ نیز فعال است. آسیب به این ناحیه می‌تواند باعث پروسوپاگنوزیا، ناتوانی در تشخیص چهره شود. بیماران مبتلا به این ناهنجاری می‌توانند اشکال را تشخیص داده و آنها را تکثیر کنند. آن‌ها می‌توانند افراد را از روی صدایشان تشخیص دهند و بسیاری از آن‌ها وقتی چهره‌های آشنا را در مقابل چهره‌های ناآشنا می‌بینند، پاسخ‌های خودمختار نشان می‌دهند. با این حال، آنها نمی‌توانند چهره‌های آشنا را که می‌بینند شناسایی کنند. نیمکره چپ نیز درگیر است، اما نقش نیمکره راست اصلی است. حضور یک پاسخ خودمختار به یک چهره آشنا در غیاب تشخیص با فرض وجود یک مسیر پشتی جداگانه برای پردازش اطلاعات در مورد چهره‌ها توضیح داده شده است که تنها در سطح ناخودآگاه به شناسایی منجر می‌شود.

شکل ۱۵-۹ نواحی در نیمکره راست مغز، در افراد راست دست که مربوط به تشخیص چهره است. بخش مهمی‌از ورودی بصری به لوب گیجگاهی تحتانی می‌رود، جایی که بازنمایی اشیاء، به ویژه چهره‌ها، ذخیره می‌شود. در انسان، ذخیره و تشخیص چهره‌ها در لوب گیجگاهی تحتانی راست در افراد راست دست بیشتر نشان داده می‌شود، اگرچه لوب چپ نیز فعال است. (اصلاح شده از Szpir M: Accustomed to your face. Am Sci 1992; 80:539.)

محلی سازی سایر عملکردها

استفاده از اسکن fMRI و PET همراه با مطالعه بیماران مبتلا به سکته مغزی و آسیب‌های سر، بینش بیشتری را در مورد روش‌هایی که پردازش سریال اطلاعات حسی باعث ایجاد شناخت، استدلال، درک و زبان می‌شود، فراهم کرده است. تجزیه و تحلیل مناطق مغز درگیر در محاسبات حسابی دو ناحیه را برجسته کرده است. در قسمت تحتانی لوب فرونتال سمت چپ ناحیه ای وجود دارد که مربوط به اعداد و محاسبات دقیق است. ضایعات لوب فرونتال می‌توانند باعث ایجاد آکالکولیا شوند که یک اختلال انتخابی در توانایی ریاضی است. مناطقی در اطراف شیارهای داخل جداری هر دو لوب جداری وجود دارد که مربوط به نمایش دیداری فضایی اعداد و احتمالاً شمارش انگشتان است.

دو ساختار زیر قشری سمت راست در ناوبری دقیق در انسان نقش دارند. یکی هیپوکامپ سمت راست است که به یادگیری مکان‌ها مربوط می‌شود و دیگری هسته دمی‌سمت راست است که حرکت به سمت مکان‌ها را تسهیل می‌کند. مردان مغز بزرگتری نسبت به زنان دارند و گفته می‌شود که از مهارت‌های فضایی و توانایی حرکتی برتر برخوردارند.

سایر نقایصی که در بیماران مبتلا به ضایعات قشر موضعی دیده می‌شود، به عنوان مثال، ناتوانی در نامگذاری حیوانات است، اگرچه توانایی نامگذاری سایر موجودات و اشیاء زنده دست نخورده است. یک بیمار با ضایعه جداری چپ در نیمه دوم و نه نیمه اول کلمات مشکل داشت. برخی از بیماران با ضایعات پاریتواکسیپیتال فقط با حروف صامت می‌نویسند و حروف صدادار را حذف می‌کنند. الگویی که از مطالعات این نوع به دست می‌آید، یکی از پردازش‌های متوالی دقیق اطلاعات در نواحی موضعی مغز است. تحقیقات اضافی از این نوع باید درک ما را از عملکرد نئوکورتکس بسیار گسترش دهد.

خلاصه ی فصل

تصویر حافظه به دو دسته آشکار (اعلامی) و ضمنی (غیر اعلانی) تقسیم می‌شود. صریح بیشتر به معنایی و اپیزودیک تقسیم می‌شود. ضمنی بیشتر به یادگیری اولیه، رویه ای، انجمنی و یادگیری غیر اجتماعی تقسیم می‌شود.

حافظه اعلانی هیپوکامپ و لوب تمپورال داخلی را برای احتباس درگیر می‌کند. پرایمینگ به نئوکورتکس بستگی دارد. حافظه رویه ای در جسم مخطط پردازش می‌شود. یادگیری تداعی برای پاسخ‌های عاطفی به آمیگدال و برای پاسخ‌های حرکتی به مخچه وابسته است. یادگیری غیر اجتماعی وابسته به مسیرهای بازتابی مختلف است.

شکل پذیری سیناپسی توانایی بافت عصبی برای تغییر است که توسط LTP (افزایش اثربخشی فعالیت سیناپسی) یا LTD (کاهش اثربخشی فعالیت سیناپسی) پس از ادامه استفاده منعکس می‌شود. عادت کردن شکل ساده ای از یادگیری است که در آن یک محرک خنثی بارها تکرار می‌شود. حساسیت عبارت است از وقوع طولانی پاسخ‌های پس سیناپسی تقویت شده پس از اینکه محرکی که فرد به آن عادت کرده است یک یا چند بار با یک محرک مضر جفت شود.

بیماری آلزایمر با از دست دادن تدریجی حافظه کوتاه مدت و به دنبال از دست دادن کلی عملکرد شناختی مشخص می‌شود. علائم سیتوپاتولوژیک بیماری آلزایمر درهم پیچیده‌های نوروفیبریلاری داخل سلولی و پلاک‌های پیری خارج سلولی است.

نیمکره‌های طبقه ای و نمایشی به ترتیب برای فرآیندهای تحلیلی-تحلیلی و روابط دیداری-فضایی هستند. ضایعات در نیمکره طبقه بندی باعث ایجاد اختلالات زبانی می‌شوند، در حالی که ضایعات در نیمکره نمایشی باعث ایجاد ناهنجاری می‌شوند.

image آفازی‌ها ناهنجاری‌های عملکرد زبان هستند و در اثر ضایعات در نیمکره طبقه ای ایجاد می‌شوند. آنها بر اساس محل ضایعات مغزی به عنوان روان (ناحیه ورنیکه)، غیر روان (ناحیه بروکا) و آنومیک (شکنج زاویه ای) طبقه بندی می‌شوند.

سوالات چند گزینه ای

برای همه سؤالات، بهترین پاسخ را انتخاب کنید، مگر اینکه دستور دیگری داده شود.

۱- یک جوان ۱۷ ساله در اثر تصادف با موتور سیکلت دچار آسیب مغزی شد. او بیهوش بود و سریعاً به اورژانس بیمارستان محلی منتقل شد. سی تی اسکن انجام شد و مداخلات مناسب انجام شد. حدود ۶ ماه بعد او هنوز نقص حافظه داشت. کدام یک از موارد زیر برای نشان دادن رابطه بین یک ناحیه مغز و یک نوع حافظه به درستی جفت شده است؟

الف) هیپوکامپ و حافظه ضمنی

ب) نئوکورتکس و یادگیری انجمنی

ج) لوب گیجگاهی داخلی و حافظه اعلامی

د) شکنج زاویه ای و حافظه رویه ای

ه) مخطط و پرایمینگ

۲- کیاسم بینایی و جسم پینه ای در سگ برش داده می‌شود و با پوشاندن چشم راست به حیوان آموزش داده می‌شود که با دیدن مربع قرمز پارس کند. سپس چشم راست باز شده و چشم چپ پوشیده می‌شود. حیوان در حال حاضر

الف) به مربع قرمز پاسخ نمی‌دهد زیرا مربع تکانه‌هایی تولید نمی‌کند که به قشر اکسیپیتال سمت راست می‌رسد.

ب) به مربع قرمز پاسخ نمی‌دهد زیرا حیوان دارای همیانوپی دوتمپورال است.

ج) در صورت برش دادن قسمت خلفی، به مربع قرمز پاسخ نمی‌دهد.

د) پاسخ به مربع قرمز تنها پس از بازآموزی.

ه) با وجود عدم ورودی به قشر اکسیپیتال چپ، فوراً به مربع قرمز پاسخ می‌دهد.

۲- یک مرد ۳۲ ساله بیش از ۱۰ سال به صرع لوب تمپورال داخلی مبتلا بود. این باعث از دست دادن دو طرفه عملکرد هیپوکامپ شد. در نتیجه، ممکن است از این فرد انتظار داشته باشد که یک

الف) ناپدید شدن خاطرات از راه دور.

ب) از دست دادن حافظه فعال.

ج) از دست دادن توانایی رمزگذاری رویدادهای گذشته نزدیک در حافظه بلند مدت.

د) از دست دادن توانایی به یاد آوردن چهره‌ها و فرم‌ها، اما نه توانایی به یاد آوردن کلمات چاپی یا گفتاری.

ه) تولید واکنش‌های عاطفی نامناسب هنگام یادآوری رویدادهای گذشته نزدیک.

۳- زن ۷۰ ساله ای از پله‌ها به پایین سقوط کرد و سرش به پیاده رو سیمانی برخورد کرد. تروما باعث خونریزی شدید داخل جمجمه شد. علائمی‌که او ممکن است تجربه کند به ناحیه ای از مغز که بیشتر تحت تأثیر قرار گرفته است بستگی دارد. کدام یک از موارد زیر به اشتباه جفت شده است؟

الف) آسیب به لوب جداری نیمکره بازنمایی: بی توجهی و غفلت یک طرفه

ب) از دست دادن نورون‌های کولینرژیک در هسته بازالیس Meynert و نواحی مربوط به جلو مغز: از دست دادن حافظه اخیر

ج) آسیب به بدن پستانداران: از دست دادن حافظه اخیر

د) آسیب به شکنج زاویه ای در نیمکره طبقه بندی شده: آفازی غیر روان

ه) آسیب به ناحیه بروکا در نیمکره طبقه بندی شده: گفتار آهسته

۴- نیمکره بازنمایی بهتر از نیمکره طبقه بندی شده است

الف) توابع زبان.

ب) شناخت اشیا از طریق شکل آنها.

ج) درک کلمات چاپ شده.

د) درک کلمات گفتاری.

ه) محاسبات ریاضی.

۵- یک زن ۶۷ ساله دچار سکته مغزی شد که به انتهای خلفی شکنج گیجگاهی فوقانی آسیب رساند. یک ضایعه در ناحیه ورنیکه در نیمکره طبقه‌ای باعث می‌شود که او این کار را انجام دهد

الف) حافظه کوتاه مدت خود را از دست می‌دهد.

ب) آفازی غیر روان را تجربه می‌کند که در آن او با صدای آهسته و متوقف کننده صحبت می‌کند.

ج) تجربه دژاوو.

د) به سرعت صحبت کنید اما کمی‌منطقی است، که مشخصه آفازی روان است.

ه) توانایی تشخیص چهره را از دست می‌دهد که به آن prosopagnosia می‌گویند.

۶- کدام یک از موارد زیر به احتمال زیاد در تولید LTP دخیل نیست؟

الف) نه

ب) Ca2+

ج) گیرنده‌های NMDA

د) هیپرپلاریزاسیون غشا

ه) دپلاریزاسیون غشا

۷- یک زن ۷۹ ساله پس از پیاده روی صبحگاهی خود در یافتن راه بازگشت به خانه با مشکل مواجه شده است. شوهرش همچنین خاطرنشان کرده است که او برای انجام کارهای معمول در خانه زمان بیشتری می‌برد و اغلب به نظر می‌رسد گیج است. او امیدوار است که این فقط به دلیل “کهولت سن” باشد، اما نگران است که ممکن است نشانه ای از بیماری آلزایمر باشد. کدام یک از موارد زیر نشانه قطعی این بیماری است؟

الف) از دست دادن حافظه کوتاه مدت.

ب) وجود توده‌های نوروفیبریلاری داخل سلولی و پلاک‌های نورتیک خارج سلولی با هسته ای از پپتیدهای β-آمیلوئید.

ج) جهش در ژن‌های پروتئین پیش ساز آمیلوئید (APP) در کروموزوم ۲۱.

د) برگشت سریع علائم با استفاده از مهارکننده‌های استیل کولین استراز.

ه) از دست دادن نورون‌های کولینرژیک در هسته بازالیس Meynert.

---

---

---

---

---

منابع

CHAPTER RESOURCES

Aimone JB, Wiles J, Gage FH: Computational influence of adult neurogenesis on memory encoding. Neuron 2009;61:187.

Andersen P, Morris R, Amaral D, Bliss T, O’Keefe J: The Hippocampus Book. Oxford University Press, 2007.

Bird CM, Burgess N: The hippocampus and memory: Insights from spatial processing. Nature Rev Neurosci 2008;9:182.

Eichenbaum H: A cortical-hippocampal system for declarative memory. Nat Neurosci Rev 2000;1:41.

Goodglass H: Understanding Aphasia. Academic Press, 1993.

Ingram VM: Alzheimer’s disease. Am Scientist 2003;91:312.

Kandel ER: The molecular biology of memory: A dialogue between genes and synapses. Science 2001;294:1028.

LaFerla FM, Green KN, Oddo S: Intracellular amyloid-β in Alzheimer’s disease. Nature Rev Neurosci 2007;8:499.

Ramus F: Developmental dyslexia: Specific phonological defect or general sensorimotor dysfunction. Curr Opin Neurobiol 2003;13:212.

Russ MD: Memories are made of this. Science 1998;281:1151.

Selkoe DJ: Translating cell biology into therapeutic advances in Alzheimer’s disease. Nature 1999;399 (Suppl): A23.

Shaywitz S: Dyslexia. N Engl J Med 1998;338:307.

Squire LR, Stark CE, Clark RE: The medial temporal lobe. Annu Rev Neurosci 2004;27:279.

Squire LR, Zola SM: Structure and function of declarative and nondeclarative memory systems. Proc Natl Acad Sci 1996;93:13515.

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---