خلاصه کتاب روانشناسی فیزیولوژیک جیمز کالات: فصل زیست شناسی یادگیری و حافظه

ایوان پاولوف و کارل لشلی
ایوان پاولوف و کارل لشلی هر دو در زمینه یادگیری و مغز تحقیقات برجستهای داشتند، اما دیدگاههای متفاوتی درباره چگونگی یادگیری و نقش اتصالات مغزی ارائه کردند.
دیدگاه پاولوف:
ایوان پاولوف، دانشمند روسی، بیشتر به خاطر نظریه شرطیسازی کلاسیک شناخته میشود. او معتقد بود که یادگیری به رشد و تقویت اتصالات بین دو ناحیه مغز بستگی دارد. در آزمایشهای معروفش با سگها، پاولوف نشان داد که محرک شرطی (مانند صدای زنگ) میتواند با محرک غیرشرطی (مانند غذا) پیوند بخورد و به تدریج موجب ایجاد یک پاسخ شرطی (ترشح بزاق) شود. بر اساس این نظریه:
– یادگیری حاصل از ارتباط میان نواحی مختلف مغز است که در طول شرطیسازی، به تدریج قویتر میشود.
– این ارتباطات تازه به شکل تقویت مسیرهای عصبی موجود بین نواحی حسی و حرکتی مغز رخ میدهند.
دیدگاه لشلی:
کارل لشلی، یک دانشمند آمریکایی، برخلاف پاولوف باور داشت که یادگیری به ایجاد یا تقویت اتصالات تازه در قشر مغز بستگی ندارد. او آزمایشهای گستردهای انجام داد، از جمله اینکه بخشهایی از قشر مغز حیوانات را حذف کرد و مشاهده کرد که با وجود حذف این نواحی، حیوانات هنوز قادر به یادگیری و حفظ مهارتهای آموخته شده بودند. از این مشاهدات، لشلی نتیجه گرفت که:
– یادگیری به طور خاص به یک ناحیه خاص مغزی محدود نیست و نمیتوان آن را به تشکیل اتصالات تازه در قشر مخ محدود کرد.
– او مفهوم اصل همارزی (Equipotentiality) را مطرح کرد، که به این معنا است که همه بخشهای قشر مغز به نوعی در فرآیند یادگیری نقش دارند و اگر یک بخش آسیب ببیند، سایر بخشها میتوانند تا حدی آن را جبران کنند.
– او همچنین به اصل پراکندگی (Mass Action) اعتقاد داشت، که بیان میکند یادگیری به مشارکت کل قشر مغز بستگی دارد و میزان یادگیری متناسب با میزان آسیب به قشر مغز کاهش مییابد.
نتیجهگیری:
– پاولوف یادگیری را به عنوان فرآیندی میدید که شامل رشد اتصالات جدید بین نواحی مغزی است.
– لشلی با این نظریه مخالف بود و نشان داد که یادگیری به تشکیل اتصالات جدید در نواحی خاص مغز بستگی ندارد و بیشتر به کل ساختار و عملکرد مغز بهطور کلی مربوط میشود.
دیدگاههای این دو دانشمند به توسعه مفاهیم جدیدتر در علوم اعصاب و یادگیری کمک زیادی کردند، از جمله درک بهتر از نحوه توزیع اطلاعات در مغز و انعطافپذیری مغزی (Neuroplasticity).
ریچارد تامپسون
ریچارد تامپسون با تحقیقات خود نشان داد که برخی موارد شرطیسازی کلاسیک در ناحیه کوچکی از مخچه رخ میدهند. او به ویژه روی هسته میانگذر جانبی (Lateral Interpositus Nucleus, LIP) از مخچه تمرکز کرد.
یافتههای تامپسون:
1. نقش مخچه در شرطیسازی کلاسیک:
– تامپسون و همکارانش با مطالعه روی شرطیسازی کلاسیک در خرگوشها، نشان دادند که یادگیری شرطیسازی پاسخ پلک زدن (که در آن یک صدای محرک شرطی (CS) و یک فوت هوای محرک غیرشرطی (UCS) به چشم ارائه میشوند) در هسته میانگذر جانبی (LIP) مخچه ذخیره میشود.
– این ناحیه خاص از مخچه برای یادگیری و اجرای پاسخ شرطی ضروری است.
۲. آزمایشهای تامپسون:
– تامپسون نشان داد که اگر LIP به طور موقت غیرفعال شود (از طریق سرد کردن یا تزریق دارو)، خرگوشها قادر به یادگیری شرطیسازی کلاسیک نبودند. اما وقتی فعالیت این ناحیه دوباره به حالت طبیعی بازگشت، خرگوشها توانستند یادگیری را ادامه دهند.
– این یافته به این معناست که LIP نه تنها برای اجرای پاسخ شرطی ضروری است، بلکه برای ذخیرهسازی خود یادگیری نیز حیاتی است.
۳. تمایز با نواحی دیگر مغز:
– در مطالعات بعدی، تامپسون همچنین نشان داد که غیرفعال کردن نواحی دیگر مغز، مانند هسته قرمز، مانع از پاسخ شرطی میشود اما مانع از یادگیری نمیشود. این بدین معناست که نواحی دیگر مغز در اجرای پاسخ یادگیری دخیل هستند، اما خود یادگیری بهطور عمده در LIP مخچه ذخیره میشود.
نتیجهگیری:
ریچارد تامپسون با کارهای خود نشان داد که برخی از انواع یادگیری، بهویژه یادگیریهای شرطیسازی کلاسیک، در ناحیههای خاص و کوچک مخچه، بهویژه LIP، رخ میدهند. این کشف دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی و مکان ذخیرهسازی خاطرات و یادگیری در مغز ارائه داد و نشان داد که مخچه، که بهطور سنتی با یادگیریهای حرکتی مرتبط بود، نقش مهمی در فرآیندهای شناختی مانند شرطیسازی کلاسیک نیز دارد.
حافظه کوتاهمدت و حافظه بلندمدت
روانشناسان بین حافظه کوتاهمدت و حافظه بلندمدت تمایز قائل میشوند، زیرا این دو نوع حافظه از نظر ظرفیت، مدت نگهداری اطلاعات و نحوه پردازش با یکدیگر متفاوت هستند.
حافظه کوتاهمدت (Short-Term Memory):
1. ظرفیت محدود:
– حافظه کوتاهمدت فقط میتواند مقدار کمی از اطلاعات را در یک زمان نگه دارد، معمولاً بین ۵ تا ۹ واحد اطلاعات (به اصطلاح «عدد جادویی ۷ ± ۲» از میلر).
۲. مدت زمان نگهداری کوتاه:
– اطلاعات در حافظه کوتاهمدت برای مدت زمان بسیار کوتاهی (چند ثانیه تا چند دقیقه) ذخیره میشود، مگر اینکه به طور فعال مرور شوند یا به نحوی در حافظه بلندمدت رمزگذاری گردند.
۳. مرور ذهنی:
– مرور ذهنی یا تکرار اطلاعات به طور فعال میتواند اطلاعات را برای مدت بیشتری در حافظه کوتاهمدت نگه دارد. اگر اطلاعات به اندازه کافی مرور شود، میتواند به حافظه بلندمدت منتقل شود.
حافظه بلندمدت (Long-Term Memory):
1. ظرفیت نامحدود:
– برخلاف حافظه کوتاهمدت، حافظه بلندمدت ظرفیت بسیار وسیعی دارد و میتواند مقدار زیادی اطلاعات را برای مدتهای طولانی (حتی برای یک عمر) ذخیره کند.
۲. مدت زمان نگهداری طولانی:
– اطلاعات در حافظه بلندمدت میتواند برای مدتهای بسیار طولانی، از چند روز تا چند دهه، حفظ شود. این نوع حافظه برای نگهداری دانش عمومی، خاطرات شخصی، مهارتها و تجربیات استفاده میشود.
تفاوتهای کلیدی:
– ظرفیت: حافظه کوتاهمدت محدود است، در حالی که حافظه بلندمدت تقریباً نامحدود است.
– مدت زمان: حافظه کوتاهمدت اطلاعات را برای مدت زمان کوتاهی نگه میدارد، در حالی که حافظه بلندمدت اطلاعات را برای مدت طولانی ذخیره میکند.
– مرور و تقویت: برای انتقال اطلاعات از حافظه کوتاهمدت به حافظه بلندمدت، مرور و تقویت فعال اطلاعات ضروری است.
نتیجهگیری:
حافظه کوتاهمدت و حافظه بلندمدت بخشهای مختلفی از سیستم حافظه ما را تشکیل میدهند که با یکدیگر در تعامل هستند. اطلاعات ابتدا وارد حافظه کوتاهمدت میشوند و اگر مرور و تقویت شوند، به حافظه بلندمدت منتقل خواهند شد، وگرنه از دست میروند.
حافظه فعال
حافظه فعال (Working Memory) یک مفهوم نوینتر و توسعهیافتهتر از حافظه کوتاهمدت است. این نوع حافظه شامل ذخیره و پردازش اطلاعاتی است که فرد در لحظه به آن نیاز دارد و فعالانه از آن استفاده میکند. در حالی که حافظه کوتاهمدت بیشتر به ذخیرهسازی موقت اطلاعات توجه دارد، حافظه فعال بر روی استفاده از این اطلاعات برای انجام وظایف شناختی مختلف تمرکز میکند.
ویژگیهای حافظه فعال:
1. ذخیره و پردازش همزمان:
– حافظه فعال نه تنها اطلاعات را ذخیره میکند، بلکه همزمان این اطلاعات را برای انجام وظایفی مانند حل مسأله، تصمیمگیری یا پردازش زبان، به کار میبرد.
۲. ظرفیت محدود:
– مشابه حافظه کوتاهمدت، حافظه فعال نیز دارای ظرفیت محدودی است و میتواند تنها مقدار مشخصی از اطلاعات را به طور همزمان مدیریت کند. این ظرفیت معمولاً بین ۴ تا ۷ واحد اطلاعات است.
۳. تعامل با حافظه بلندمدت:
– حافظه فعال با حافظه بلندمدت تعامل دارد، به این صورت که اطلاعات ذخیرهشده در حافظه بلندمدت میتوانند به صورت فعال فراخوانی شوند تا در پردازشهای جاری در حافظه فعال مورد استفاده قرار گیرند.
۴. مرور و بهروزرسانی اطلاعات:
– در حافظه فعال، اطلاعات بهطور مداوم بهروزرسانی و تغییر میکنند. اطلاعات جدید وارد میشود و اطلاعاتی که دیگر مورد نیاز نیست، حذف میگردد.
اجزای حافظه فعال:
طبق مدل بدلی (Baddeley)، حافظه فعال شامل چندین زیرسیستم است:
1. حلقه واجشناختی (Phonological Loop):
– برای ذخیره و مرور اطلاعات کلامی و شنیداری استفاده میشود.
۲. صفحه دیداری-فضایی (Visuospatial Sketchpad):
– مسئول ذخیره و پردازش اطلاعات بصری و فضایی است.
۳. سیستم اجرایی مرکزی (Central Executive):
– مسئول نظارت، هماهنگی و تخصیص منابع شناختی بین حلقه واجشناختی و صفحه دیداری-فضایی است. این سیستم به نوعی تصمیمگیرنده اصلی در پردازشهای حافظه فعال است.
۴. بافر اپیزودیک (Episodic Buffer):
– این زیرسیستم مسئول ترکیب اطلاعات از حافظه بلندمدت و سایر سیستمهای حافظه فعال برای ایجاد یک تجربه یکپارچه و کامل است.
تفاوت با حافظه کوتاهمدت:
– کاربرد: حافظه کوتاهمدت بیشتر بر ذخیرهسازی موقت اطلاعات متمرکز است، در حالی که حافظه فعال بر استفاده فعال از اطلاعات ذخیرهشده برای انجام فعالیتهای شناختی تمرکز دارد.
– تعامل با پردازش شناختی: حافظه فعال به پردازشهای پیچیدهتر مانند حل مسأله، برنامهریزی و یادگیری میپردازد، در حالی که حافظه کوتاهمدت بیشتر به ذخیره موقت اطلاعات محدود است.
نتیجهگیری:
حافظه فعال یک سیستم پیچیده و پویاست که اطلاعات را به صورت موقت ذخیره و همزمان پردازش میکند. این نوع حافظه برای انجام بسیاری از فعالیتهای روزمره مانند حل مسائل، تصمیمگیری و یادگیری ضروری است. در واقع، حافظه فعال به عنوان یک سکوی پردازشی موقتی عمل میکند که به فرد کمک میکند تا اطلاعات را در لحظه نگه دارد و به طور موثر از آن استفاده کند.
صدمه هیپوکامب و اختلالات حافظه
افرادی که به هیپوکامپ آسیب دیدهاند، معمولاً در تشکیل خاطرات بیانی بلندمدت، به ویژه خاطرات رویدادی (که شامل اطلاعات خاص از زمان، مکان و تجربیات شخصی است)، دچار مشکلات جدی میشوند. با این حال، برخی از انواع حافظههای دیگر همچنان عملکرد نسبتا طبیعی دارند. این تفکیک بین انواع مختلف حافظه، به درک عمیقتری از نحوه کارکرد سیستمهای حافظه در مغز کمک میکند.
عملکرد هیپوکامپ:
هیپوکامپ نقش بسیار مهمی در ایجاد و تثبیت خاطرات بیانی (Explicit Memories)، بهویژه خاطرات رویدادی و معنایی، ایفا میکند:
– خاطرات رویدادی شامل اطلاعاتی درباره تجربیات شخصی در مکانها و زمانهای خاص هستند (مثلاً به یاد آوردن اولین روز مدرسه).
– خاطرات معنایی شامل دانش عمومی و مفاهیم (مثلاً دانستن اینکه پاریس پایتخت فرانسه است).
آسیب به هیپوکامپ معمولاً موجب اختلال در تشکیل خاطرات جدید بلندمدت بیانی میشود، که این شرایط به عنوان آمنزی انتروگراد (ناتوانی در یادآوری وقایع جدید پس از آسیب) شناخته میشود.
تفاوت در انواع حافظه:
با این حال، افرادی که به هیپوکامپ آسیب دیدهاند، اغلب همچنان برخی تواناییهای حافظهای خود را حفظ میکنند:
۱. حافظه ناآشکار (Implicit Memory):
– حافظه ناآشکار، که شامل خاطرات رویهای (Procedural Memories) و یادگیری مهارتهای جدید است، در افرادی که به هیپوکامپ آسیب دیدهاند، همچنان فعال است. این نوع حافظه شامل توانایی انجام کارهایی مانند رانندگی، نواختن پیانو یا دوچرخهسواری است، حتی اگر فرد نتواند به یاد بیاورد که چگونه این مهارتها را یاد گرفته است.
– این نوع حافظه به نواحی مغزی دیگری مانند مخچه و هستههای قاعدهای (Basal Ganglia) وابسته است، که نشان میدهد هیپوکامپ مستقیماً در آن دخیل نیست.
۲. حافظه کوتاهمدت:
– افراد با آسیب به هیپوکامپ هنوز قادر به استفاده از حافظه کوتاهمدت هستند. آنها میتوانند اطلاعات را برای مدت کوتاهی در ذهن خود نگه دارند (معمولاً چند ثانیه تا چند دقیقه)، اما بدون کمک هیپوکامپ، این اطلاعات به حافظه بلندمدت منتقل نمیشود.
– به عنوان مثال، آنها ممکن است بتوانند یک شماره تلفن را برای چند لحظه به یاد بیاورند، اما در صورتی که این شماره به حافظه بلندمدت منتقل نشود، بعد از گذشت چند دقیقه آن را فراموش خواهند کرد.
۳. یادگیری مهارتهای جدید (حافظه رویهای):
– افراد با آسیب به هیپوکامپ هنوز قادر به یادگیری مهارتهای جدید هستند، اگرچه ممکن است از یادآوری دقیق چگونگی یادگیری آن مهارتها ناتوان باشند. این نشان میدهد که حافظه رویهای و یادگیری مهارتها به سیستمهای دیگری در مغز وابسته است که به هیپوکامپ وابسته نیستند.
نتیجهگیری:
افرادی که به هیپوکامپ آسیب دیدهاند، همچنان حافظه ناآشکار (مانند مهارتها و یادگیری روشهای جدید) و حافظه کوتاهمدت را حفظ میکنند. با این حال، توانایی آنها برای تشکیل و ذخیره خاطرات بیانی بلندمدت، به ویژه خاطرات رویدادی، به شدت کاهش مییابد. این تفاوتها به وضوح نشان میدهند که حافظه در مغز به شکل پیچیدهای سازماندهی شده و انواع مختلف حافظه توسط سیستمهای مختلف مغزی پردازش و ذخیره میشوند.
چند نظریه در مورد نقش هیپوکامب در حافظه
هیپوکامپ یکی از ساختارهای کلیدی مغز است که در پردازش و ذخیرهسازی خاطرات نقش مهمی ایفا میکند. چندین نظریه درباره عملکرد هیپوکامپ وجود دارد که بر جنبههای مختلف حافظه تمرکز میکنند، از جمله حافظه بیانی، حافظه فضایی و حافظه برای موقعیت. این نظریهها توضیح میدهند که چگونه هیپوکامپ با جنبههای مختلف یادگیری و حافظه در تعامل است.
۱. نظریه حافظه بیانی (Declarative Memory Theory):
این نظریه پیشنهاد میکند که هیپوکامپ نقش اساسی در حافظه بیانی دارد. حافظه بیانی به توانایی یادآوری حقایق، اطلاعات و تجربیات شخصی اطلاق میشود.
– خاطرات رویدادی: این نوع حافظه شامل یادآوری وقایع خاص است که فرد تجربه کرده است (مثلاً به یاد آوردن یک تولد یا سفر خاص).
– خاطرات معنایی: این نوع حافظه به دانستن حقایق عمومی و دانش جهان اشاره دارد (مثلاً دانستن اینکه آب در دمای ۱۰۰ درجه به جوش میآید).
این نظریه بر این باور است که هیپوکامپ برای تشکیل و ذخیرهسازی این نوع خاطرات ضروری است. آسیب به هیپوکامپ موجب نقص در یادگیری اطلاعات جدید و به یاد آوردن رویدادهای گذشته میشود، اما تأثیری بر حافظه ناآشکار و مهارتها ندارد.
۲. نظریه حافظه فضایی (Spatial Memory Theory):
یکی از نظریههای برجسته دیگر درباره هیپوکامپ، نقش آن در حافظه فضایی است. این نظریه بهویژه در تحقیقات حیوانی، به ویژه روی موشها، شکل گرفته است.
– نقشه شناختی: این نظریه بیان میکند که هیپوکامپ به عنوان یک نوع «نقشه شناختی» عمل میکند که به فرد یا حیوان اجازه میدهد تا محیط اطراف خود را درک و جهتیابی کند. این توانایی شامل یادآوری موقعیتها، مسیرها و محیطهای فضایی است.
– مطالعاتی که روی موشها انجام شده نشان دادهاند که سلولهای مکان (Place Cells) در هیپوکامپ فعال میشوند و اطلاعات دقیق در مورد موقعیت مکانی موش در محیط ارائه میدهند. این یافتهها نشان میدهند که هیپوکامپ نقشی اساسی در درک و یادآوری موقعیتهای فضایی دارد.
– در انسانها، این نظریه بر نقش هیپوکامپ در توانایی مسیریابی، به خاطر سپردن مکانها (مانند راهها و خیابانها) و درک موقعیتهای فضایی تأکید دارد.
۳. نظریه حافظه برای موقعیت (Relational Memory Theory):
این نظریه پیشنهاد میدهد که هیپوکامپ برای ایجاد و ذخیرهسازی روابط بین اطلاعات اهمیت دارد.
– هیپوکامپ نه تنها برای یادآوری اطلاعات مجزا بلکه برای یادگیری ارتباطات بین اشیا، افراد، مکانها و زمانها نیز ضروری است. این نوع حافظه به فرد اجازه میدهد تا اطلاعات را به صورت یکپارچه و در قالب یک ساختار معنادار ذخیره کند.
– به عنوان مثال، به یاد آوردن اینکه چه کسی در یک جشن تولد حضور داشته و کجا و چه زمانی جشن برگزار شده، نیازمند ایجاد روابط پیچیده بین این اطلاعات است که توسط هیپوکامپ پردازش و ذخیره میشود.
۴. نظریه زمانبندی اطلاعات و حافظه رویدادی (Temporal Context Model):
این نظریه بر نقش هیپوکامپ در زمانبندی اطلاعات تمرکز میکند و ادعا میکند که هیپوکامپ به فرد کمک میکند تا رویدادها را به ترتیب زمانی درک و به یاد آورد. هیپوکامپ با ایجاد یک زمینه زمانی، به فرد اجازه میدهد تا ترتیب وقایع و اطلاعات مرتبط را به خاطر بسپارد.
– این نوع حافظه برای به یاد آوردن توالی رویدادها (مثلاً یادآوری ترتیب کارهایی که در طول روز انجام دادهاید) مهم است و به فرد کمک میکند تا تجربیات را در قالب یک ساختار زمانی منظم ذخیره کند.
نتیجهگیری:
هیپوکامپ به عنوان یک ساختار حیاتی در مغز، نقشهای متنوعی در حافظه دارد که توسط نظریههای مختلف تبیین میشوند. از حافظه بیانی و ذخیرهسازی اطلاعات جدید، تا ایجاد نقشههای شناختی برای مسیریابی و درک روابط پیچیده بین اطلاعات، هیپوکامپ در بسیاری از جنبههای یادگیری و یادآوری اطلاعات مشارکت دارد. هر یک از این نظریهها به روشن شدن جنبههای مختلف عملکرد هیپوکامپ در حافظه کمک میکنند.
افسانهبافی در بیماران مبتلا به سندرم کورساکوف
بیماران مبتلا به سندرم کورساکوف معمولاً با مشکلات جدی در حافظه بیانی، بهویژه در یادآوری وقایع جدید و خاطرات گذشته، مواجه هستند. یکی از ویژگیهای بارز این بیماری، پدیدهای به نام افسانهبافی (Confabulation) است، که در آن بیماران برای پر کردن شکافهای حافظه خود داستانهایی میسازند. این داستانها اغلب ساختگی هستند، اما بیماران آنها را به عنوان خاطرات واقعی باور میکنند و حتی ممکن است بعداً آنها را با جزئیات دقیق به یاد آورند.
دلایل افسانهبافی:
– کمبود حافظه بیانی: به دلیل آسیب به ساختارهایی مانند هیپوکامپ و تالاموس که برای تشکیل خاطرات بلندمدت ضروری هستند، بیماران مبتلا به سندرم کورساکوف نمیتوانند اطلاعات جدید را به درستی به حافظه بلندمدت منتقل کنند. در نتیجه، آنها برای پر کردن این خلاها به افسانهبافی متوسل میشوند.
– تلاش ناخودآگاه برای حفظ انسجام: مغز سعی میکند شکافهای حافظه را به نحوی پر کند تا تجربههای زندگی بیمار از نظر منطقی و انسجامی معنادار به نظر برسد. این افسانهها معمولاً ترکیبی از اطلاعات واقعی و نادرست هستند.
ویژگیهای افسانهبافی:
– غیرعمدی: بیماران معمولاً آگاه نیستند که داستانهایی که میسازند نادرست هستند. آنها این افسانهها را به همان شیوهای که خاطرات واقعی را یادآوری میکنند، باور دارند.
– تکرار شونده: این افسانهها ممکن است بارها و بارها توسط بیمار تکرار شوند و حتی با گذشت زمان به نظر میرسد که بیشتر واقعی و دقیق میشوند، زیرا بیمار به طور مداوم آنها را به یاد میآورد و تقویت میکند.
– جایگزین خاطرات واقعی: به مرور زمان، این افسانهها به گونهای در ذهن بیمار جا میافتند که گویی واقعاً اتفاق افتادهاند و جایگزین خاطرات واقعی میشوند که به دلیل آسیبهای عصبی از دست رفتهاند.
نتیجهگیری:
افسانهبافی در بیماران مبتلا به سندرم کورساکوف یکی از تلاشهای مغز برای پر کردن شکافهای حافظه است. این پدیده نشاندهنده چگونگی تلاش مغز برای حفظ پیوستگی تجربههای زندگی است، حتی زمانی که سیستمهای حافظه مختل شدهاند.
بیماری آلزایمر
بیماری آلزایمر یک بیماری تدریجی و تحلیلبرنده عصبی است که بیشتر در افراد مسن رخ میدهد و با زوال حافظه، نقص در توجه و کاهش سایر تواناییهای شناختی مشخص میشود. این بیماری یکی از شایعترین علل زوال عقل (دمانس) در افراد بالای ۶۵ سال است.
مکانیسم بیماری:
بیماری آلزایمر با دو ویژگی اصلی در مغز مرتبط است: پلاکهای آمیلوئید بتا و کلافهای نوروفیبریلی (Neurofibrillary Tangles) که با پروتئین تائو مرتبط هستند.
۱. رسوب پروتئین آمیلوئید بتا:
– آمیلوئید بتا یک پروتئین است که به طور طبیعی در مغز تولید میشود. در بیماران مبتلا به آلزایمر، این پروتئین به درستی تجزیه نمیشود و به شکل پلاکهای آمیلوئیدی در فضای بین سلولهای عصبی تجمع پیدا میکند. این رسوبات مانع ارتباطات سلولهای عصبی میشوند و به تدریج باعث مرگ آنها میگردند.
۲. پروتئین تائو و کلافهای نوروفیبریلی:
– تجمع آمیلوئید بتا باعث اختلال در عملکرد پروتئین تائو در داخل نورونها میشود. تائو به طور طبیعی به حفظ ساختار میکروتوبولها (ساختارهای سلولی مهم برای انتقال مواد) کمک میکند. اما در آلزایمر، این پروتئین دچار تغییرات شیمیایی میشود و به شکل کلافهای نوروفیبریلی تجمع مییابد. این کلافها باعث از هم گسیختن ساختارهای داخلی نورونها و مرگ سلولی میشوند.
عوارض ناشی از این تغییرات:
– نقص در ارتباطات عصبی: رسوبات آمیلوئید و تائو ارتباطات بین نورونها را مختل میکنند، که این امر باعث تضعیف توانایی فرد در پردازش اطلاعات، یادگیری و به یادآوری میشود.
– مرگ سلولهای عصبی: تجمع پروتئینهای غیرطبیعی به تدریج منجر به مرگ سلولهای عصبی (نورونها) میشود، که کاهش قابلتوجهی در حجم مغز، به ویژه در نواحی مرتبط با حافظه، ایجاد میکند.
علائم آلزایمر:
– از دست دادن حافظه: اولین و برجستهترین علامت، مشکلات در یادآوری اطلاعات جدید یا خاطرات گذشته است.
– اختلال در توجه و تمرکز: افراد مبتلا به آلزایمر ممکن است نتوانند به خوبی بر روی وظایف ساده تمرکز کنند یا به اطلاعات جدید توجه کنند.
– اختلالات زبانی: مشکل در یافتن کلمات مناسب، فراموشی نام اشیا و افراد.
– مشکلات جهتیابی و تشخیص زمان: بیماران اغلب در تشخیص مکان و زمان سردرگم میشوند.
– تغییرات شخصیتی: تغییرات در خلقوخو، افسردگی، اضطراب و حتی رفتارهای تهاجمی در مراحل پیشرفته بیماری مشاهده میشود.
نتیجهگیری:
بیماری آلزایمر با رسوب غیرطبیعی پروتئینهای آمیلوئید بتا و تائو در مغز مشخص میشود که منجر به اختلال در عملکرد نورونها و مرگ آنها میگردد. این فرایند تدریجی به مرور زمان باعث زوال حافظه، کاهش توجه و دیگر تواناییهای شناختی میشود و کیفیت زندگی فرد مبتلا را به شدت کاهش میدهد.
یادگیری در هیپوکامپ و یادگیری در عقدههای قاعدهای
هیپوکامپ و عقدههای قاعدهای (باسال گانگلیا) هر دو در یادگیری و حافظه نقش مهمی ایفا میکنند، اما عملکرد آنها در این فرآیندها متفاوت است و هر کدام به نوع خاصی از یادگیری مرتبط هستند.
هیپوکامپ:
– یادگیری سریع و حافظه اپیزودیک: هیپوکامپ بهویژه برای اندوزش سریع وقایع (حافظه اپیزودیک) اهمیت دارد. این نوع حافظه شامل یادآوری رویدادهای خاصی است که فرد تجربه کرده است، مانند یک ملاقات یا یک رویداد مهم. هیپوکامپ اطلاعات جدید را سریعاً ذخیره میکند، اما این حافظه معمولاً شکننده است و به مرور زمان و بدون مرور یا تقویت میتواند از بین برود.
– نقش در حافظه بیانی: هیپوکامپ همچنین در حافظه بیانی یا دانشی که میتوان بهطور صریح بیان کرد (مانند حقایق و اطلاعات عمومی) نقش دارد.
عقدههای قاعدهای:
– یادگیری تدریجی و عادات: در مقابل، عقدههای قاعدهای برای یادگیری تدریجی و شکلگیری عادات اهمیت دارند. این سیستم به آرامی از طریق تکرار و تمرین اطلاعات را یاد میگیرد و برای یادگیری مهارتها و الگوهای رفتاری که در طول زمان شکل میگیرند، ضروری است.
– شناسایی طرحهای پیچیده: عقدههای قاعدهای به ویژه در شناسایی طرحها و الگوهای پیچیده که ممکن است در یک کوشش یا تجربه تکی مشهود نباشند، نقش دارند. این نوع یادگیری به تدریج و با تجربههای مکرر اتفاق میافتد و اغلب به یادگیریهای ناخودآگاه مانند یادگیری حرکتی و یادگیری رویهای (مانند دوچرخهسواری یا نواختن یک ساز) مرتبط است.
تفاوتهای عملکردی:
– یادگیری سریع در مقابل تدریجی: در حالی که هیپوکامپ میتواند به سرعت اطلاعات جدید را دریافت و ذخیره کند، عقدههای قاعدهای برای یادگیریهای تدریجی و مداوم که در طول زمان تثبیت میشوند، طراحی شدهاند.
– حافظه اپیزودیک در مقابل رویهای: هیپوکامپ بیشتر با حافظه اپیزودیک و بیانی سروکار دارد، در حالی که عقدههای قاعدهای با حافظه رویهای و عادات در ارتباط هستند.
نتیجهگیری:
هیپوکامپ و عقدههای قاعدهای بهصورت مکمل عمل میکنند. هیپوکامپ برای ذخیره سریع اطلاعات و وقایع خاص ضروری است، در حالی که عقدههای قاعدهای به مرور زمان و از طریق تکرار و تمرین، الگوهای پیچیده و عادات را شکل میدهند. هر دو ساختار برای عملکرد کامل یادگیری و حافظه در انسان اهمیت دارند.
قشر لوب های مختلف مغز و حافظه
قشر مغزی انسان شامل نواحی مختلفی است که هر کدام وظایف خاصی در پردازش اطلاعات و حافظه دارند. در اینجا به نقشهای کلیدی سه ناحیه مهم از قشر مغز اشاره میشود:
۱. قشر آهیانهای (Parietal Cortex)
– شرح دادن خاطرات رویدادی: این ناحیه در پردازش و سازماندهی اطلاعات فضایی و حرکتی اهمیت دارد و به یادآوری و شرح دادن خاطرات رویدادی کمک میکند. قشر آهیانهای با ادغام اطلاعات حسی و درک فضای اطراف، به ما این امکان را میدهد که تجربیات خود را بهخوبی توصیف کنیم و جزئیات مربوط به زمان، مکان و زمینه یک رویداد را به یاد آوریم.
۲. قشر گیجگاهی قدامی (Anterior Temporal Cortex)
– مرکز خاطرات معنایی: قشر گیجگاهی قدامی بهویژه در پردازش و ذخیرهسازی خاطرات معنایی، که شامل اطلاعات عمومی، مفاهیم و دانش درباره جهان است، نقش دارد. این قشر به ما کمک میکند تا معنی کلمات، روابط بین اشیاء و اطلاعات کلی دربارهی موضوعات را درک کنیم. آسیب به این ناحیه میتواند منجر به اختلال در حافظه معنایی و توانایی یادآوری اطلاعات عمومی شود.
۳. قشر پیشپیشانی بطنی (Ventromedial Prefrontal Cortex)
– ارزشهای پاداش یا تنبیه: این ناحیه در تصمیمگیری و ارزیابی ارزشهای پاداش و تنبیه اعمال مختلف نقش دارد. قشر پیشپیشانی بطنی اطلاعات مربوط به نتایج احتمالی رفتارها را پردازش میکند و به ما کمک میکند تا انتخابهای منطقی و بهینهتری داشته باشیم. این ناحیه همچنین در تنظیم احساسات و رفتارهای اجتماعی مهم است و میتواند بر روی تصمیمات اخلاقی تأثیر بگذارد.
نتیجهگیری
این نواحی از قشر مغز بهطور هماهنگ عمل میکنند تا به ما امکان یادآوری تجربیات و اطلاعات را بدهند. قشر آهیانهای به ما کمک میکند تا تجربیات خاص را توصیف کنیم، قشر گیجگاهی قدامی اطلاعات معنایی را ذخیره میکند، و قشر پیشپیشانی بطنی در ارزیابی ارزشها و تصمیمگیری موثر است. این تعاملات پیچیده به شکلگیری حافظه و رفتارهای پیچیده انسانی کمک میکند.