مغز انسان چگونه خاطرات را به اشتراک می گذارد، ذخیره و استخراج می کند؟

فرارو- محققان دو نوع سلول را در مغز ما شناسایی کرده اند که در سازماندهی خاطرات فردی بر اساس زمان به وجود آمدن آنها نقش دارند. این کشف درک ما را از نحوه شکل گیری خاطرات توسط مغز انسان بهبود می بخشد و می تواند به ما در درمان اختلالات حافظه مانند بیماری آلزایمر کمک کند. نتایج این مطالعه که توسط مرکز تحقیقات مغز مؤسسه ملی بهداشت حمایت می شود، در مجله منتشر شده است. علوم اعصاب طبیعت این منتشر شده است.

به گزارش فرارو، این مطالعه به رهبری اولی روتیشاوزر، استاد جراحی مغز و اعصاب و علوم زیست پزشکی در مرکز پزشکی Cedars-Sinai در لس آنجلس، با یک سوال قانع کننده و ساده آغاز شد. مغز ما چگونه خاطرات را شکل می دهد و سازماندهی می کند؟ ما در واقعیت به عنوان یک تجربه مستمر زندگی می کنیم، اما بر اساس تحقیقات در مورد رفتار انسان، معتقدیم که این رویدادهای زندگی را به عنوان لحظات جداگانه و متمایز حفظ می کنیم. پس آغاز و پایان یک خاطره چیست؟ این نظریه «بخش‌بندی رویداد» نامیده می‌شود و ما اطلاعات نسبتا کمی در مورد نحوه عملکرد این فرآیند در مغز انسان داریم.

جیم گوناد، مدیر برنامه موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی NIH BRAIN، گفت: «این دستاورد روشی را که محققان بر روی مغز انسان مطالعه می‌کنند تغییر می‌دهد». این مطالعه رویکردی به علوم اعصاب انسانی ارائه می‌کند که قبلاً در پستانداران غیرانسانی و جوندگان با ثبت مستقیم نورون‌های مولد فکر مورد استفاده قرار می‌گرفت. برای مطالعه این موضوع، روتیهاوزر و همکارانش با 20 بیمار که تراشه هایی برای ثبت فعالیت مغز در داخل جمجمه داشتند، کار کردند. آنها در هنگام نمایش کلیپ هایی از انواع مختلف “مرزهای شناختی” به چگونگی تأثیر آن بر فعالیت مغز بیماران نگاه کردند. انتقال‌هایی که تصور می‌شود باعث ایجاد تغییراتی در نحوه ذخیره‌سازی حافظه می‌شوند، آغاز و پایان «پرونده‌های» حافظه در مغز را نشان می‌دهند.

نوع اول که “حاشیه نرم” نامیده می شود، 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 شود و زمانی که توپ به توپ برخورد می کند، دوربین به سمت عکس بازیکن در حال بازی حرکت می کند. در مقابل، یک «خط سخت» وجود دارد که به داستانی کاملاً متفاوت می رود. به عنوان مثال، ضربه زدن به توپ و سپس پریدن با یک تبلیغ را تصور کنید.

جی ژنگ، دانشجوی دکترا در بیمارستان کودکان بوستون و اولین نویسنده این مطالعه، تفاوت کلیدی بین آنها را توضیح می دهد. آیا این یک صحنه جدید در همان داستان است یا ما در حال تماشای یک داستان کاملاً متفاوت هستیم؟ اینکه چقدر روایت از یک کلیپ به کلیپ دیگر تغییر می کند، نوع مرز شناختی را تعیین می کند. محققان فعالیت مغز شرکت کنندگان را هنگام تماشای فیلم ثبت کردند و متوجه دو گروه مختلف از سلول ها شدند که با افزایش فعالیت خود به مرزهای مختلف پاسخ می دادند. یک گروه به نام “سلول های مرزی” نسبت به مرز نرم یا سخت پاسخگوتر شدند، اما گروه دیگر به نام “سلول های رویداد” تنها به مرز سخت پاسخ دادند. این مشاهدات منجر به این نظریه شد که ایجاد حافظه جدید زمانی اتفاق می‌افتد که اوج فعالیت سلول مرزی وجود داشته باشد و رویدادی فقط پس از “خط سخت” رخ دهد.

نحوه ذخیره و دسترسی به خاطرات در مغزتان مشابه روشی است که عکس ها را در تلفن یا رایانه خود ذخیره می کنید. اغلب عکس ها به طور خودکار بر اساس زمان و مکان گرفته شده در رویداد گروه بندی می شوند و سپس به عنوان عکس اصلی رویداد برای شما نمایش داده می شوند. وقتی این عکس را لمس می کنید، می توانید بررسی کنید که آیا این یک رویداد خاص است یا خیر. دکتر روتیشهاوزر گفت: «واکنش مرزی را می توان به عنوان ایجاد یک تصویر جدید در نظر گرفت. هنگامی که حافظه ایجاد می شود، عکس های جدید به رویداد اضافه می شود. هنگامی که یک “خط سخت” به وجود می آید، رویداد بسته می شود و یک “مرز جدید” آغاز می شود. از فریم های نرم می توان برای نمایش تصاویر جدید ایجاد شده در یک رویداد استفاده کرد.

سپس محققان حافظه و چگونگی ارتباط این فرآیند با عملکرد و رویداد سلول مرزی را بازیابی کردند. آنها پیشنهاد کردند که مغز از قله های حد به عنوان نشانگر برای فهرست کردن خاطرات گذشته استفاده می کند، همانطور که تلفن همراه از رایانه برای شناسایی رویدادها با نمایش تصاویر کلیدی استفاده می کند. وقتی مغز یک الگوی نمایه شده را پیدا می کند که آشنا به نظر می رسد، رویداد را “باز” ​​می کند.

برای بررسی این نظریه از دو آزمون حافظه مختلف نیز استفاده شد. در مرحله اول، به شرکت کنندگان مجموعه ای از تصاویر ثابت نشان داده شد و از آنها پرسیده شد که آیا از صحنه ای از فیلمی هستند که به تازگی تماشا کرده اند یا خیر. شرکت کنندگان در تحقیق بیشتر به تصاویری اشاره می کنند که بلافاصله پس از یک حاشیه سخت یا نرم ظاهر می شوند، یعنی زمانی که یک “عکس” یا “رویداد” جدید ایجاد شده است.

آزمایش دوم شامل نشان دادن یک جفت عکس گرفته شده از فیلمی بود که به تازگی تماشا کرده بودند. سپس از شرکت کنندگان پرسیده شد که کدام یک از این دو تصویر ابتدا ظاهر شد. این یافته‌ها دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی خلق، ذخیره و دسترسی مغز انسان به خاطرات می‌دهد. از آنجایی که بخش‌بندی رویداد فرآیندی است که می‌تواند بر افرادی که دچار اختلال حافظه هستند تأثیر بگذارد، از این ایده‌ها می‌توان برای توسعه درمان‌های جدید استفاده کرد.

در آینده، دکتر روتیشاوزر و تیمش قصد دارند دو راه ممکن برای توسعه درمان های مرتبط با این نتایج را بررسی کنند. اول، نورون‌هایی که از ماده شیمیایی دوپامین استفاده می‌کنند، که بیشتر به خاطر نقششان در مکانیسم‌های پاداش شناخته می‌شود، می‌توانند توسط سلول‌های مرزی و رویدادی فعال شوند، که یک هدف بالقوه برای بهبود شکل‌گیری حافظه را پیشنهاد می‌کند. دوم، یکی از ریتم های طبیعی درونی مغز که به ریتم های تتا معروف است، مربوط به یادگیری و حافظه است. اگر سلول‌های رویداد به موقع بر اساس این ریتم عمل می‌کردند، شرکت‌کنندگان احتمالاً ترتیب نمایش تصاویر را به خاطر می‌آورند. از آنجایی که تحریک عمیق مغز می تواند بر ریتم تتا تأثیر بگذارد، ممکن است راه دیگری برای درمان بیماران مبتلا به اختلالات حافظه خاص باشد.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو