آمنزیا، حافظه و زوال عقل: بررسی علمی حافظه انسان در علوم اعصاب شناختی

9.2 نقص حافظه: آمنزیا

(Memory Deficits: Amnesia) 

درک ما از حافظه (Memory) عمیقاً بر مطالعه افرادی استوار است که حافظه‌شان دچار اختلال (Memory Impairment) شده است. نقایص و از‌دست‌دادن حافظه (Memory Deficits / Memory Loss) که در مجموع تحت عنوان یادزدودگی (Amnesia) شناخته می‌شوند، ممکن است بر اثر آسیب مغزی (Brain Damage) ناشی از جراحی، بیماری، یا تروماهای فیزیکی و روانی (Physical / Psychological Trauma) پدید آیند. یادزدودگی (Amnesia) شکلی از اختلال حافظه است که تمام حواس (All Senses) را تحت تأثیر قرار می‌دهد. معمولاً افراد مبتلا به یادزدودگی دچار نقص در انواع خاصی از حافظه (Specific Types of Memory) یا در جنبه‌های پردازش حافظه (Memory Processing) می‌شوند. هر نوع نقص عملکردی (Functional Deficit) با وجود ضایعه (Lesion) در ناحیه‌ای متفاوت از مغز (Brain) ارتباط دارد. برای نمونه، آسیب به نیمکره چپ (Left Hemisphere) می‌تواند به اختلال انتخابی در حافظه کلامی (Verbal Memory Impairment) بینجامد، در حالی که آسیب به نیمکره راست (Right Hemisphere) ممکن است موجب اختلال در حافظه غیرکلامی (Nonverbal Memory Impairment) شود.

از دست رفتن حافظه (Memory) مربوط به رویدادهایی که پس از یک ضایعه (Lesion) یا سایر آسیب‌های فیزیولوژیکی (Physiological Trauma) رخ می‌دهند، یادزدودگی انتروگراد (Anterograde Amnesia) نام دارد. این نوع یادزدودگی از ناتوانی در یادگیری اطلاعات جدید (Inability to Learn New Information) ناشی می‌شود. در مقابل، از دست دادن حافظه مرتبط با رویدادها و دانش پیش از ضایعه (Events and Knowledge Prior to the Lesion) را یادزدودگی رتروگراد (Retrograde Amnesia) می‌نامند. گاه یادزدودگی رتروگراد از نظر زمانی محدود است و تنها چند دقیقه یا چند ساعت به عقب بازمی‌گردد؛ اما در موارد شدید، گستره آن وسیع بوده و گاهی تقریباً تمام زندگی گذشته فرد (Entire Previous Life Span) را دربر می‌گیرد. یادزدودگی رتروگراد معمولاً برای رویدادهای اخیر (Recent Events) شدیدتر است. این پدیده که گرادیان زمانی (Temporal Gradient) یا قانون ریبات (Ribot’s Law) نامیده می‌شود، نخستین‌بار توسط تئودول-آرماند ریبات (Théodule-Armand Ribot)، روان‌شناس فرانسوی قرن نوزدهم مطرح شد. یادزدودگی (Amnesia) می‌تواند به‌صورت افتراقی حافظه کوتاه‌مدت (Short-Term Memory)، حافظه کاری (Working Memory) یا حافظه بلندمدت (Long-Term Memory) را تحت تأثیر قرار دهد.

جراحی مغز و از دست دادن حافظه

(Brain Surgery and Memory Loss) 

از آنجا که وسعت و محل ضایعه‌ها (Extent and Location of Lesions) را می‌توان پس از یک عمل جراحی تعیین کرد، بخش قابل‌توجهی از دانش ما درباره سازمان‌یابی حافظه انسان (Organization of Human Memory) ابتدا از بیمارانی به‌دست آمد که به‌طور ناخواسته پس از درمان‌های جراحی (Surgical Treatments) دچار یادزدودگی (Amnesia) شده بودند. اکنون دوباره به داستان H.M. بازمی‌گردیم. در سال ۱۹۵۴، پس از برداشت دوطرفه لوب‌های گیجگاهی میانی (Bilateral Removal of the Medial Temporal Lobes)، جراح مغز و اعصاب، ویلیام اسکویل (Scoville)، گزارش کرد که بیمار دچار «یک اختلال بسیار شدید در حافظه اخیر (Severe Recent Memory Loss) است، آن‌قدر شدید که او قادر نیست محل اتاق‌هایی که در آن زندگی می‌کند (Locations of the Rooms Where He Lives)، نام افراد نزدیک (Names of Close Associates)، یا حتی راه رسیدن به توالت (The Way to the Toilet) را به یاد آورد» (Scoville, 1954).

برای درک بهتر نقایص H.M. و سایر بیمارانی که پس از جراحی برداشت لوب گیجگاهی میانی (Medial Temporal Lobe Resection) دچار اختلالات حافظه شدند، اسکویل (Scoville) با عصب‌روان‌شناس (Neuropsychologist) برجسته، برندا میلنر (Brenda Milner) (رجوع به فصل ۱) همکاری کرد. میلنر با انجام ارزیابی‌های عصب‌روان‌شناختی (Neuropsychological Examinations) دریافت که شدت نقص حافظه (Memory Deficit) به این بستگی دارد که چه میزان از لوب تمپورال میانی (Medial Temporal Lobe) برداشته شده باشد. هرچه برداشت (Resection) در امتداد بخش‌های خلفی‌تر (More Posterior) لوب گیجگاهی میانی انجام شده بود، یادزدودگی (Amnesia) شدیدتر می‌شد (Scoville & Milner, 1957). با این حال، یافته‌ای شگفت‌انگیز وجود داشت: تنها برداشت دوطرفه هیپوکامپ (Bilateral Resection of the Hippocampus) بود که موجب یادزدودگی شدید (Severe Amnesia) می‌شد. در مقایسه، در بیماری که کل لوب گیجگاهی میانی راست (Entire Right Medial Temporal Lobe) شامل هیپوکامپ (Hippocampus) و شکنج هیپوکامپی (Hippocampal Gyrus) برداشته شده بود، اسکویل و میلنر هیچ نقص حافظه پایدار (No Residual Memory Deficit) گزارش نکردند (اگرچه آزمون‌های بسیار حساس امروزی احتمالاً مواردی از اختلال حافظه را نشان می‌دادند).

H.M. که نام او پس از مرگش در سال ۲۰۰۸ و در سن ۸۲ سالگی فاش شد –هنری مولایسون (Henry Molaison)- جالب‌تـرین و مشهورترینِ این بیماران بود. او طی سال‌ها بی‌هیچ دریغی اجازه داد که بیش از صد پژوهشگر او را مورد ارزیابی قرار دهند. پرونده او به دلایل متعددی از جایگاهی برجسته در تاریخ پژوهش‌های حافظه (History of Memory Research) برخوردار است. یکی از این دلایل آن بود که با وجود داشتن نقص حافظه (Memory Deficit)، هیچ‌گونه نقص شناختی (Cognitive Deficit) دیگری در او دیده نمی‌شد. افزون بر این، از آنجا که از دست دادن حافظه‌اش (Memory Loss) نتیجه یک عمل جراحی (Surgery) بود، تصور می‌شد که ناحیه‌های دقیق مغزی (Exact Brain Regions) که تحت تأثیر قرار گرفته بودند کاملاً شناخته شده‌اند (Milner et al., 1968; Scoville & Milner, 1957) -هرچند همان‌گونه که در ادامه فصل خواهیم دید، این تصور در نهایت کاملاً درست نبود.

پس از جراحی، H.M. همچنان برخی از جزئیات زندگی‌نامه‌ای شخصی (Autobiographical Details) خود را می‌دانست و تمام دانش‌های مربوط به جهان (Semantic Knowledge) را که در طول زندگی‌اش آموخته بود -تا حدود دو سال پیش از جراحی- حفظ کرده بود. اما از آن مقطع دو ساله به بعد، او هیچ چیز را به یاد نمی‌آورد. او همچنین دچار از‌دست‌دادن گزینشی حافظه (Selective Memory Loss) برای رویدادهای شخصی (Episodic Memory) شده بود؛ به‌گونه‌ای که این نقص تا حدود یک دهه پیش از جراحی نیز امتداد می‌یافت. با وجود این، H.M. از نظر حافظه کوتاه‌مدت (Short-Term Memory) شامل حافظه حسی (Sensory Memory) و حافظه کاری (Working Memory) کاملاً نرمال بود. حافظه روندی (Procedural Memory) او نیز دست‌نخورده باقی مانده بود -توانایی‌هایی همچون دوچرخه‌سواری، بستن بند کفش یا بازی کردن در او کاملاً حفظ شده بود.

همانند بسیاری دیگر از افراد مبتلا به یادزدودگی (amnesia)، H.M. نیز از توانایی طبیعی در بازهٔ ارقام (digit span) برخوردار بود؛ یعنی این‌که یک فرد در یک بازهٔ زمانی کوتاه چند عدد را می‌تواند در حافظه نگه دارد. او در نگه‌داشتن رشته‌هایی از اعداد در حافظهٔ کاری (working memory) عملکرد خوبی داشت. با این حال، برخلاف شرکت‌کنندگان سالم، او در آزمون‌های بازهٔ رقمی‌ای که مستلزم کسب حافظه‌های بلندمدت جدید (new long-term memories) بودند، عملکرد ضعیفی نشان می‌داد. به نظر می‌رسید که انتقال اطلاعات از ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت (short-term storage) به حافظهٔ بلندمدت (long-term memory) مختل شده است: او نمی‌توانست حافظه‌های بلندمدت جدیدی را شکل دهد؛ وضعیتی که به آن یادزدودگی پیش‌گستر (anterograde amnesia) گفته می‌شود. به‌طرزی شگفت‌آور، H.M. می‌توانست برخی چیزها را یاد بگیرد. تکالیفی که شامل مهارت‌های حرکتی (motor skills)، مهارت‌های ادراکی (perceptual skills) یا رویه‌ها (procedures) بودند، با گذشت زمان آسان‌تر می‌شدند، هرچند او به یاد نمی‌آورد که مهارت‌های جدید را تمرین کرده باشد یا از او خواسته شده باشد آن‌ها را یاد بگیرد. میان به‌خاطر سپردن تجربهٔ یادگیری انجام یکی از این کارها ــ که نوعی از حافظهٔ اخباری (declarative memory) است ــ و خودِ اطلاعات واقعاً آموخته‌شده ــ یعنی حافظهٔ غیراخباری (nondeclarative memory) ــ نوعی تفکیک (dissociation) وجود داشت.

H.M. درک دانشمندان از فرایندهای حافظهٔ مغز (the brain’s memory processes) را دگرگون کرد. پیش‌تر چنین تصور می‌شد که حافظه را نمی‌توان از کارکردهای ادراکی (perceptual functions) و کارکردهای فکری / عقلانی (intellectual functions) جدا کرد، اما این کارکردها در H.M. دست‌نخورده باقی مانده بودند؛ امری که دلالت بر آن داشت که حافظه از این فرایندها متمایز است. پژوهشگران همچنین دریافتند که لوب‌های گیجگاهی میانی (medial temporal lobes) برای شکل‌گیری حافظه‌های بلندمدت (long-term memories) ضروری هستند، اما برای شکل‌گیری و بازیابی حافظه‌های کوتاه‌مدت (short-term memories)، یا برای شکل‌گیری حافظه‌های جدیدِ بلندمدتِ غیراخباری (new long-term nondeclarative memories) که شامل یادگیری رویه‌ها (procedures) یا مهارت‌های حرکتی (motor skills) می‌شود، ضروری نیستند.

مطالعات انجام‌شده بر روی H.M. و دیگر بیماران مبتلا به یادزدودگی (amnesia) همچنین نشان داده‌اند که آن‌ها می‌توانند، علاوه بر رویه‌ها (procedures)، مهارت‌های حرکتی (motor skills) و مهارت‌های ادراکی (perceptual skills)، برخی شکل‌های دیگر از اطلاعات جدید (new information) را نیز بیاموزند. برخی از آن‌ها همچنین می‌توانند با مطالعهٔ گسترده (extensive study)، مفاهیم جدید (new concepts) و دانش مربوط به جهان (world knowledge) را در قالب حافظهٔ معنایی (semantic memory) فرا بگیرند. اما با این حال، بیماران مبتلا به یادزدودگی، دوره‌ها / رویدادهایی (episodes) را که طی آن‌ها این اطلاعات را پیش‌تر یاد گرفته یا مشاهده کرده بودند، به خاطر نمی‌آورند. بنابراین، شواهد رو به رشدی نشان می‌دهد که حافظه‌های بلندمدت (long-term memories) مربوط به رویدادها (events)، حقایق (facts) و رویه‌ها (procedures) را می‌توان تا حدی از یکدیگر تفکیک (dissociate) کرد؛ امری که در حساسیت متفاوت آن‌ها به آسیب مغزی (their differential sensitivity to brain damage) بازتاب می‌یابد.

زوال عقل‌

(Dementias) 

از دست دادن حافظه (memory loss) همچنین می‌تواند ناشی از بیماری‌هایی باشد که به زوال عقل (dementia) منجر می‌شوند. زوال عقل یک اصطلاح فراگیر (umbrella term) برای از دست رفتن کارکرد شناختی (cognitive function) در حوزه‌های گوناگون ــ از جمله حافظه (memory) ــ است که فراتر از آن چیزی است که در پیری طبیعی (normal aging) انتظار می‌رود. در حالی که زوال عصبی‌‌ای (neuronal degeneration) که به زوال عقل منجر می‌شود، اغلب گسترده (widespread) است، برخی از انواع زوال عقل به ناحیه‌های خاصی از مغز (specific areas of the brain) محدود می‌شوند و همین امر همچنین به درک ما از حافظه (our understanding of memory) کمک می‌کند.

شایع‌ترین انواع زوال عقل (dementia)، غیرقابل‌برگشت (irreversible) هستند و حاصل بیماری‌های تخریب‌کنندهٔ عصبی (neurodegenerative disease)، بیماری‌های عروقی (vascular disease)، یا ترکیبی از این دو (a combination of the two) می‌باشند. بیماری‌های تخریب‌کنندهٔ عصبی‌ای که موجب زوال عقل می‌شوند، معمولاً با تاخوردگی نادرستِ پاتولوژیکِ پروتئین‌های خاص (pathological misfolding of particular proteins) همراه هستند که مستعد تجمع (prone to aggregate) در مغز (brain) می‌باشند. این بیماری‌ها بر اساس غلبه (predominance) نوع خاصی از پروتئین غیرطبیعیِ انباشته‌شده (the specific type of accumulated abnormal protein) طبقه‌بندی می‌شوند (Llorens و همکاران، ۲۰۱۶).

شایع‌ترینِ این بیماری‌های تخریب‌کنندهٔ عصبیِ مرتبط با پروتئین (protein-associated neurodegenerative diseases)، بیماری آلزایمر (Alzheimer’s disease; AD) است که بنا بر گزارش سازمان بهداشت جهانی (World Health Organization)، در ۶۰٪ تا ۷۰٪ موارد زوال عقل (60%–70% of dementia cases) نقش دارد.

بیماری آلزایمر (Alzheimer’s disease) با رسوب خارج‌سلولی (extracellular deposition) پروتئین‌های بتا–آمیلوئیدِ تجمع‌یافته (aggregated beta-amyloid proteins) مشخص می‌شود که به‌طور منفی بر شکل‌گیری سیناپس‌ها (synapse formation) و انعطاف‌پذیری عصبی (neuroplasticity) اثر می‌گذارند؛ و نیز با تجمع درون‌سلولی (intracellular accumulation) کلاف‌های نوروفیبریلاری (neurofibrillary tangles)، که تجمع‌هایی از میکروتوبول‌های (microtubules) مرتبط با پروتئین تائوی هیپرفسفریله‌شده (hyper-phosphorylated tau protein) هستند. ساختارهای لوب گیجگاهی میانی (medial temporal lobe structures) نخستین نواحی‌ای هستند که در آلزایمر (AD) تحت تأثیر قرار می‌گیرند و آسیب‌شناسی بیماری سپس به نئوکورتکس‌های گیجگاهی جانبی (lateral temporal neocortices)، آهیانه‌ای (parietal neocortices) و پیشانی (frontal neocortices) گسترش می‌یابد. پیشرفت بیماری (progression of the disease) کاملاً یکنواخت (uniform) نیست و علائم بیمار (a patient’s symptoms) به این بستگی دارد که کدام بافت (tissue) تحت تأثیر قرار گرفته باشد. در حال حاضر، مکانیسمِ پیشتازِ علت‌زا برای آلزایمر (AD) شامل کاهش پاسخ‌پذیری سلولی به انسولین (reduced cellular responsiveness to insulin) در مغز (brain) است؛ پدیده‌ای که پیش از شروع علائم (onset of symptoms) ظاهر می‌شود (Talbot و همکاران، 2012) و تصور می‌شود که رویدادهای کلیدی پاتوفیزیولوژیک (key pathophysiological events) را که به بروز آلزایمر می‌انجامند، تقویت (promote) یا برمی‌انگیزد (trigger).

دمانس عروقی (vascular dementia) دومین نوع شایع زوال عقل (dementia) است و تقریباً ۱۵٪ از موارد (about 15% of cases) را تشکیل می‌دهد (O’Brien & Thomas, 2015). این بیماری ناشی از کاهش اکسیژن‌رسانی به بافت عصبی (decreased oxygenation of neural tissue) و مرگ سلولی (cell death) است که بر اثر انفارکتوس‌های ایسکمیک یا هموراژیک (ischemic or hemorrhagic infarcts)، پارگی عروق شریانی کوچک مغز مرتبط با دیابت (rupture of small arterial vessels in the brain associated with diabetes) و پارگی عروق مغزی ناشی از تجمع پلاک‌های بتا-آمیلوئید در دیواره رگ‌ها (rupture of cerebral arteries caused by the accumulation of beta-amyloid plaques in the walls of the vessels) رخ می‌دهد؛ زیرا این تجمعات به دیواره رگ‌ها آسیب می‌رسانند و آن‌ها را تضعیف می‌کنند. زوال عقل عروقی (vascular dementia) می‌تواند چندین ناحیه مغزی (brain areas) را تحت تأثیر قرار دهد و در نتیجه علائم متنوع (diverse symptoms) ایجاد کند و ممکن است همزمان با بیماری آلزایمر (Alzheimer’s disease; AD) رخ دهد. در واقع، حدود ۵۰٪ از کل موارد زوال عقل (50% of all cases of dementia) دارای علل مختلط (mixed etiologies) هستند (Rahimi & Kovacs, 2014).

زوال عقل‌های لوبار فرونتوتمپورال (frontotemporal lobar dementias)، کمتر شایع هستند. این بیماری‌ها، گروهی ناهمگن (heterogeneous) از بیماری‌های تخریب‌کنندهٔ عصبی (neurodegenerative diseases) هستند که با تجمع پروتئین‌های مختلف (accumulations of different proteins) در لوب‌های پیشانی و گیجگاهی (frontal and temporal lobes) مشخص می‌شوند، اما در لوب‌های آهیانه‌ای و پس‌سری (parietal and occipital lobes) چنین تجمعی رخ نمی‌دهد. این وضعیت منجر به تغییرات زبانی و رفتاری (language and behavioral changes) می‌شود که ممکن است با بیماری آلزایمر (Alzheimer’s disease; AD) همپوشانی داشته باشد.