مغز انسان چگونه خاطرات را تفکیک، ذخیره و بازیابی می کند؟ - مجله سفرنامه پاریس

به گزارش خبرنگاران، این مطالعه که به رهبری اولی روتیشاوزر، استاد جراحی مغز و اعصاب و علوم زیست پزشکی در مرکز پزشکی Cedars-Sinai در لس آنجلس انجام شد، با یک سوال فریبنده و ساده شروع شد؛ مغز ما چگونه خاطرات را شکل می دهد و سازماندهی می کند؟ ما زندگی در بیداری خود را به عنوان یک تجربه مستمر زندگی می کنیم، اما بر اساس مطالعات رفتار انسانی اعتقاد بر این است که این رویداد های زندگی را به عنوان لحظات فردی و متمایز ذخیره می کنیم. پس شروع و خاتمه یک خاطره چیست؟ این نظریه به عنوان بخش بندی رویداد نامیده می شود، و ما اطلاعات نسبتا کمی در مورد نحوه عملکرد این فرآیند در مغز انسان داریم.

جیم گناد، مدیر برنامه موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی NIH BRAIN، گفت: این دستاورد، چگونگی مطالعه روش تفکر مغز انسان از طریق محققان را دگرگون می کند. این تحقیق رویکردی را به علوم اعصاب انسان می آورد که قبلاً در پستانداران و جوندگان غیرانسان، با ضبط مستقیم از نورون هایی که افکار تولید می کردند مورد استفاده قرار می گرفت. برای مطالعه این موضوع، روتیشاوزر و همکارانش با 20 بیمار که تراشه ای برای ثبت فعالیت مغز در داخل جمجمه خود داشتند کار کردند. آن ها بررسی کردند که چگونه فعالیت مغز بیماران در هنگام نمایش کلیپ های فیلم حاوی انواع مختلف مرز های شناختی، تحت تاثیر قرار می گیرد. انتقال هایی که تصور می شود باعث ایجاد تغییراتی در نحوه ذخیره یک حافظه می شود و شروع و خاتمه پرونده های حافظه را در مغز نشان می دهد.

نوع اول، که به آن مرز نرم گفته 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 وقتی ضربه به توپ برخورد می کند، دوربین به عکسی از بازیکنی که در حال بازی کردن است، پرش می کند. در مقابل، مرز سخت وجود دارد که پرشی به داستانی کاملاً فرق دارد؛ برای مثال تصور کنید توپ ضربه خورده بلافاصله با یک پرش با یک آگهی تبلیغاتی دنبال شود.

جی ژنگ، فوق دکترا در بیمارستان بچه ها بوستون و اولین نویسنده این مطالعه، تفاوت کلیدی بین این دو مرز را توضیح می دهد؛ آیا این یک صحنه نو در همان داستان است یا ما در حال تماشای یک داستان کاملاً متفاوت هستیم؟ این که چقدر روایت از یک کلیپ به کلیپ دیگر تغییر می کند، نوع مرز شناختی را تعیین می کند. محققان فعالیت مغز شرکت کنندگان را در حین تماشای فیلم ها ثبت کردند و متوجه دو گروه متمایز از سلول ها شدند که با افزایش فعالیت خود به انواع مرز ها پاسخ می دادند. یک گروه به نام سلول های مرزی در پاسخ به مرز نرم یا سخت فعال تر می شد، اما گروه دوم، به نام سلول های رویداد تنها به مرز های سخت پاسخ دادند. این مشاهده منجر به این نظریه شد که ایجاد یک حافظه نو زمانی اتفاق می افتد که اوج فعالیت سلول های مرزی و رویدادی وجود داشته باشد، چیزی که فقط پس از یک مرز سخت رخ می دهد.

نحوه ذخیره و دسترسی به خاطرات در مغز نیز به نحوه ذخیره عکس ها در تلفن یا رایانه شما شبیه است. اغلب، عکس ها به طور اتوماتیک بر اساس زمان و مکان گرفته شده در رویداد ها گروه بندی می شوند و بعداً به عنوان یک عکس کلیدی از آن رویداد برای شما نمایش داده می شوند. وقتی روی آن عکس ضربه می زنید یا کلیک می کنید، می توانید آن رویداد خاص را بررسی کنید. دکتر روتیشاوزر گفت: یک پاسخ مرزی را می توان مانند ایجاد یک عکس نو در نظر گرفت. وقتی که حافظه ساخته می شود، مثل این است که عکس های نوی به آن رویداد اضافه می شود. هنگامی که یک مرز سخت رخ می دهد، آن رویداد بسته می شود و یک مرز نو شروع می شود. مرز های نرم را می توان برای نمایش تصاویر نو ایجاد شده در یک رویداد واحد در نظر گرفت.

محققان سپس به بازیابی حافظه و چگونگی ارتباط این فرآیند با عملکرد سلول های مرزی و رویداد پرداختند. آن ها این تئوری را مطرح کردند که مغز از قله های مرزی به عنوان نشانگر هایی برای شاخص سازی خاطرات گذشته استفاده می کند، دقیقاً به همان روشی که موبایل یا رایانه با نشان دادن عکس های کلیدی برای شناسایی رویداد ها استفاده می کند. وقتی مغز یک الگوی شاخص سازی شده را پیدا می کند که آشنا به نظر می رسد، آن رویداد را باز می کند.

همچنین دو آزمون حافظه مختلف که برای مطالعه این نظریه طراحی شده بودند، مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول، به شرکت کنندگان مجموعه ای از تصاویر ثابت نشان داده شد و از آن ها پرسیده شد که آیا آن ها از صحنه ای در کلیپ های فیلمی هستند که به تازگی تماشا کرده اند یا خیر. شرکت کنندگان در مطالعه بیشتر به خاطر می آورند که تصاویری را که بلافاصله پس از یک مرز سخت یا نرم رخ داده اند، یعنی زمانی که یک عکس یا رویداد نو ایجاد می شود، به خاطر می آورند.

آزمایش دوم شامل نشان دادن یک جفت تصاویر گرفته شده از کلیپ های فیلمی بود که به تازگی تماشا کرده بودند. سپس از شرکت کنندگان پرسیده شد که کدام یک از این دو تصویر ابتدا ظاهر شده است. این یافته ها افقی نو به نحوه ایجاد، ذخیره و دسترسی مغز انسان به خاطرات می دهد. از آنجایی که بخش بندی رویداد فرآیندی است که می تواند در افرادی که با اختلالات حافظه زندگی می کنند تحت تاثیر قرار گیرد، این بینش ها را می توان برای توسعه درمان های نو به کار برد.

دکتر روتیشاوزر و تیمش در آینده قصد دارند دو راه ممکن را برای توسعه درمان های مرتبط با این یافته ها بررسی کنند. اول، نورون هایی که از ماده شیمیایی دوپامین استفاده می کنند، که بیشتر به خاطر نقششان در مکانیسم های پاداش شناخته شده اند، ممکن است از طریق سلول های مرزی و رویدادی فعال شوند، که هدف احتمالی را برای کمک به تقویت شکل گیری خاطرات پیشنهاد می کند. دوم، یکی از ریتم های طبیعی درونی مغز، که به ریتم تتا معروف است، با یادگیری و حافظه مرتبط است. اگر سلول های رویداد به موقع با آن ریتم عمل می کردند، شرکت کنندگان راحت تر ترتیب تصاویر نشان داده شده را به خاطر می آوردند. از آنجایی که تحریک عمیق مغز می تواند بر ریتم تتا تأثیر بگذارد، این می تواند راه دیگری برای درمان بیماران مبتلا به اختلالات حافظه خاص باشد.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران