مغز چگونه خاطرات میسازد: دانشمندان در حال توسعه سرنخ هایی هستند
- مغز ما جهان را به طور مداوم تجربه میکند، اما خاطرات در قطعاتی به نام رویدادها شکل میگیرند.
- دانشمندان سلولهای مغزی خاصی را کشف کردهاند که به شناسایی رویدادهای جدید و کمک به یادآوری آینده کمک میکند.
- این یافتهها میتواند راههای جدیدی برای تحقیق در مورد اختلال و بیماری حافظه باز کند.
شما ناگهان خود را در یک محیط جدید مییابید. نورونهای هیپوکامپ شما سریعتر شروع به شلیک می کنند.
ما این را می دانیم زیرا الکترودهای عمقی در مغز شما کاشته شده اند. شما به جایی آشنا برمی گردید و فعالیت نورون شما کاهش می یابد.
وقتی بعداً در مورد آنچه از این تجربه به یاد دارید سؤال شد، چه چیزی می توانید به ما بگویید؟
خوب، هیچی، چون تو یک جونده هستی. متاسف.
الکترودهای عمقی، سیمهای سوزنیمانندی هستند که میتوانند فعالیت اعماق مغز را بر خلاف سطح آن اندازهگیری کنند.
آزمایشهای حافظه با استفاده از الکترودهای عمق معمولاً روی حیوانات، اغلب جوندگان انجام میشود.
این چیزی است که یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله Nature Neuroscience را بسیار خارق العاده می کند. این شامل ضبط الکترود عمق از انسان است.
در این تحقیق، ضبطهایی از تک تک نورونهای مغز شرکتکنندگان در هنگام تماشای کلیپهای فیلم گرفته شد و خاطرات جدیدی را شکل دادند. نتایج به دانشمندان کمک می کند تا نه تنها چگونگی شکل گیری خاطرات بلکه نحوه یادآوری آنها را نیز بهتر درک کنند.
جنیفر برامن، دکترا، دانشمند تحقیقاتی ارشد در موسسه علوم اعصاب اقیانوس آرام در مرکز بهداشت پراویدنس سنت جان در سانتا مونیکا، کالیفرنیا، گفت که این نوع تحقیقات در مورد شرکت کنندگان انسانی نادر است.
برامن گفت: “این یک مطالعه به خوبی انجام شده است که از بهترین تکنیک ممکن برای پاسخ به این سوال استفاده می کند، و همچنین یک مطالعه خاص است زیرا این شرکت کنندگان هم نادر و هم مورد تقاضا هستند.”
بنابراین مطالعه منحصر به فرد است، اما آنها دقیقا چه کاری انجام دادند؟ و چه چیزی به ما می گوید؟
مرزها و رویدادها
یک چیز باید روشن شود: شرکت کنندگان برای این مطالعه الکترودهای عمقی در مغزشان کاشته نشده بودند.
گاهی اوقات از الکترودهای عمقی به عنوان کمکی در درمان افراد مبتلا به صرع مقاوم به دارو استفاده می شود.
افرادی که در این مطالعه شرکت کردند قبلاً الکترودهایی برای این منظور در لوب گیجگاهی داخلی خود کاشته بودند. این ناحیه از مغز شامل هیپوکامپ و آمیگدال است که اعتقاد بر این است که در شکل گیری حافظه نقش دارند.
در این مطالعه، الکترودها فعالیت سلولهای عصبی منفرد را هنگام تماشای انواع کلیپهای فیلم کوتاه ثبت کردند. این کلیپ ها شامل انواع مختلفی از “مرزها” (boundaries) یا پرش های روایی (narrative jumps) بود.
به عنوان مثال، یک کلیپ ممکن است زوجی را در حال خوردن قهوه در یک غذاخوری به تصویر بکشد. در حالی که کلیپ بدون وقفه ادامه دارد، هیچ مرزی وجود ندارد.
بگو فیلم جلو می رود و حالا نفر سوم نیز با این زوج می نشیند. این یک مرز نرم است. وقفهای در اکشن وجود دارد، اما واضح است که ما همچنان بخشی از همان داستان را تماشا میکنیم.
حالا همان زوج را در حال خوردن قهوه انتخاب کنید، اما این بار فیلم به جمعیتی که در یک رویداد ورزشی تشویق میکنند، میرسد. این یک مرز سخت است. زوج و جمعیت دو قسمت مجزا یا «رویداد» هستند.
خاطره ساختن
محققان دریافتند که برخی از نورون ها هر زمان که یک مرز – نرم یا سخت – مشاهده شود، پاسخ می دهند. آنها این سلول های مرزی (boundary cells) را نامیدند.
سایر نورون ها فقط به مرزهای سخت پاسخ دادند. محققان این سلولها را «سلولهای رویداد» (event cells) نامیدند.
این مهم است زیرا ما می توانیم رویدادهای فردی را که در زندگی ما اتفاق افتاده است به یاد بیاوریم، اما آگاهی ما مستمر است.
این مطالعه مکانیسمهای فیزیکی را روشن میکند که به مغز ما اجازه میدهد تا یک خاطره را از حافظه بعدی، حتی در زمان شکلگیری، متمایز کند.
محققان پیشنهاد کردند که وقتی چیزی غیرقابل پیش بینی اتفاق می افتد، مغز شما آن را یادداشت می کند و به عنوان یک رویداد جدید تلقی می کند.
بعداً، وقتی سعی میکنید رویدادی را به خاطر بسپارید، مرزها میتوانند بر اساس الگوی خاصی از نورونها که هنگام شکلگیری حافظه واکنش نشان میدهند، به عنوان نقاط مرجع برای مغز شما عمل کنند.
مطالعه نشان میدهد که هر چه چیزی به مرز نزدیکتر باشد، یادآوری بهتر است.
برنامه های کاربردی آینده
کارشناسان می گویند این یافته های جدید پتانسیل هدایت تحقیقات آینده در مورد اختلال و بیماری حافظه را دارد.
دانشمندان می توانند سلول های رخداد و مرزی را در صورت وجود اختلال در عملکرد حافظه بررسی کنند.
«اگر [سلولها] آسیب ببینند، این سلولها ممکن است به اهداف دارویی بالقوه تبدیل شوند. برامن گفت: اگر آنها دست نخورده باشند، این سلولها ممکن است راههایی را به ما بگویند که میتوانیم به بیماران مبتلا به اختلالات حافظه کمک کنیم تا خاطرات جدید را بهتر رمزگذاری کنند.
دکتر جیمز جیوردانو، استاد نورولوژی در مرکز پزشکی دانشگاه جورج تاون در واشنگتن دی سی، گفت که طیف گسترده ای از شرایط ممکن است از هدف قرار دادن این سلول های خاص سود ببرند.
جووردانو گفت که میتوان علائم «اختلال حافظه ناشی از آسیبهای جسمی و/یا روانی-اجتماعی، و همچنین اختلالات عصبی خاص، از جمله اثرات مربوط به حافظه سکته مغزی، و زوال عقلی که در بیماریهای تخریب عصبی مختلف رخ میدهد، کاهش داد».
با گذشت زمان، ممکن است نه تنها این علائم را درمان کرد، بلکه از آنها نیز پیشگیری کرد.