چگونه مغز انسان خاطرات را جدا، ذخیره و بازیابی می کند؟

در رفتن محققان دو نوع سلول را در مغز ما شناسایی کرده اند که در سازماندهی خاطرات مختلف بر اساس وقوع 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 سلامت منتشر شده است، در مجله منتشر شده است. علوم اعصاب طبیعت منتشر شده است.

به گفته فرارو، این مطالعه به رهبری اولی روتی شاسر، 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 سازمان می دهد؟ ما زندگی بیداری خود را به عنوان یک تجربه مستمر زندگی می کنیم، اما بر اساس مطالعه رفتار انسان، معتقدیم که این رویدادهای زندگی را به عنوان لحظات فردی و جداگانه حفظ می کنیم. پس آغاز و پایان ذکر 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 در موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی NIH BRAIN می گوید: «این پیشرفت روشی را که محققان بر روی مغز انسان مطالعه می کنند تغییر می دهد. این تحقیق با ثبت مستقیم نورون‌هایی که افکار را تولید می‌کنند، رویکردی به علوم اعصاب انسانی ارائه می‌کند که قبلاً در پستانداران و موش‌های غیر انسانی استفاده می‌شد. برای مطالعه این موضوع، Rothy Schaaser و همکارانش با 20 بیمار که تراشه هایی در داخل جمجمه خود داشتند برای ثبت فعالیت مغز کار کردند. او به چگونگی تأثیر فعالیت ذهنی بیماران هنگام نمایش کلیپ هایی با “محدودیت های علمی” مختلف نگاه کرد. انتقال‌هایی که تصور می‌شود نحوه ذخیره‌سازی حافظه را تغییر می‌دهند، 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 داستان را ادامه می دهد. به عنوان مثال، یک بازی بیسبال که نشان می دهد زمین پرتاب می شود و زمانی که توپ به توپ برخورد می کند، دوربین در حین بازی روی تصویر بازیکن می پرد. در مقابل، یک «مرز سخت» وجود دارد که به داستانی کاملاً متفاوت منتهی می شود. به عنوان مثال، توپ ضربه ای را تصور کنید که به دنبال آن یک پرش همراه با یک تبلیغ است.

جی ژنگ تفاوت مهم بین یک همکار فوق دکتری در بیمارستان کودکان بوستون و نویسنده اول این مطالعه را توضیح می دهد. آیا این یک صحنه جدید در همان داستان است یا ما شاهد یک داستان کاملاً متفاوت هستیم؟ اینکه چقدر روایت از یک کلیپ به کلیپ دیگر تغییر می کند، نوع محدودیت دانش را تعیین می کند.» محققان در حین تماشای فیلم‌ها، فعالیت مغز شرکت‌کنندگان را ثبت کردند و دو گروه مختلف از سلول‌ها را مشاهده کردند که با افزایش فعالیت خود به مرزهای متفاوت پاسخ می‌دهند. یک گروه به نام «فروش مرزی» در پاسخگویی به مرزهای نرم یا سخت فعالتر شدند، اما گروه دیگر به نام «فروش رویداد» تنها به مرزهای سخت پاسخ دادند. این مشاهدات منجر به این ایده شد که زمانی که اوج فعالیت سلول مرزی وجود دارد و رویدادی رخ می دهد، یک حافظه جدید ایجاد می شود و تنها “مرز سخت” به دنبال آن می آید.

چگونه خاطرات را در مغز خود ذخیره می کنید و به آنها دسترسی پیدا می کنید و همچنین چگونه تصاویر 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 شما به عنوان عکس اصلی رویداد نشان داده می شوند. وقتی روی این تصویر ضربه می زنید یا کلیک می کنید، می توانید این رویداد خاص را بررسی کنید. دکتر روتی شاسر می گوید: «یک واکنش مرزی را می توان به عنوان ایجاد یک تصویر جدید در نظر گرفت. هنگامی که حافظه تشکیل می شود، به نظر می رسد که تصاویر جدیدی به رویداد اضافه می شود. هنگامی که یک “مرز سخت” رخ می دهد، آن رویداد متوقف می شود و یک “مرز جدید” آغاز می شود. از حاشیه های نرم می توان برای نمایش تصاویر جدید ایجاد شده در یک رویداد استفاده کرد.

محققان سپس یادداشت را بازیابی کردند و توضیح دادند که چگونه این فرآیند با عملکرد و وقوع سلول های مرزی مرتبط است. او این ایده را مطرح کرد که مغز از قله های مرزی به عنوان نشانگر برای فهرست کردن خاطرات گذشته استفاده می کند، همانطور که تلفن همراه از رایانه برای شناسایی رویدادها با نشان دادن تصاویر مهم استفاده می کند. وقتی مغز یک الگوی نمایه شده دریافت می کند که آشنا به نظر می رسد، رویداد را “باز” ​​می کند.

همچنین از دو آزمون حافظه مختلف که برای مطالعه این نظریه طراحی شده بودند استفاده شد. در مرحله اول، به شرکت کنندگان مجموعه ای از تصاویر ثابت نشان داده شد و از آنها پرسیده شد که آیا آنها از صحنه ای از یک کلیپ فیلمی هستند که به تازگی دیده بودند. شرکت کنندگان در مطالعه بیشتر احتمال دارد تصاویری را که بلافاصله پس از یک حاشیه سخت یا نرم، یعنی زمانی که یک “تصویر” یا “رویداد” جدید ایجاد شده است، به خاطر بیاورند.

آزمایش دوم شامل نشان دادن یک جفت عکس از یک کلیپ فیلم بود که به تازگی دیده بودند. سپس از شرکت کنندگان پرسیده شد که کدام یک از این دو تصویر ابتدا ظاهر شد. این نتایج دیدگاه جدیدی در مورد نحوه ایجاد، ذخیره و دسترسی مغز انسان به خاطرات ارائه می دهد. از آنجایی که تقسیم رویداد فرآیندی است که می‌تواند بر افراد مبتلا به اختلالات حافظه تأثیر بگذارد، از این بینش‌ها 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 مکانیسم پاداش شناخته می‌شود، ممکن است توسط سلول‌های مرزی و رویدادی فعال شوند، که ممکن است برای کمک به تقویت حافظه استفاده شود. اهداف احتمالی را پیشنهاد کنید. دوم اینکه یکی از ریتم های طبیعی داخلی مغز که ریتم تتا نام دارد با یادگیری و حافظه مرتبط است. اگر سلول‌های رویداد به موقع از این ریتم پیروی کنند، شرکت‌کنندگان احتمالاً دنباله‌ای که در آن تصاویر نشان داده شده‌اند را به خاطر می‌آورند. از آنجایی که تحریک عمیق مغز می تواند بر ریتم تتا تأثیر بگذارد، می تواند راه دیگری برای درمان بیماران مبتلا به اختلالات حافظه خاص باشد.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو