بیگ بنگ: در تحقیقاتی بر روی بیماران مبتلا به صرع، محققان مؤسسات ملی سلامت در خلال تست حافظه بر روی بیماران به رصد فعالیت سلول‌های مغزی یا نورون‌ها پرداختند. آن‌ها دریافتند الگوی فعالیت سلولی‌ای که در زمان یادگیری یک جفت کلمه دیده شده، در کسری از ثانیه قبل از به خاطر سپردن آنها دوباره اتفاق افتاده بود.

به گزارش بیگ بنگ، این تحقیقات جزئی از آزمایشات بالینی مرکز مؤسسات ملی سلامت برای بیمارانی بود که مبتلا به صرع مقاوم به دارو بودند و امکان کنترل حملات صرعی آنها با دارو وجود نداشت. “کریم ذقلول”، محقق و جراح مغز و اعصاب در موسسهٔ ملی اختلالات عصبی و سکته و محقق ارشد این تحقیقات در این باره گفت: «حافظه نقشی حیاتی در زندگی ما ایفا می‌کند. به همان شکل که نوت‌های موسیقی بر روی یک صفحه گرامافون به شکل شیارک‌هایی ثبت می‌شوند، به نظر می‌آید مغز ما نیز خاطرات را به صورت الگوهای فعالیتی عصبی‌ای ذخیره می‌کند که می‌توانند بارها تکرار شوند.»

گروه تحقیقاتی دکتر ذقلول اقدام به ثبت جریان‌های الکتریکی صرع در بیماران مقاوم به دارو کردند که به صورت موقت الکترودهایی برای رصد فعالیت مغزی در سر آنها کار گذاشته شده بود؛ به این امید که منبع حملات بیماران را بتوان مشاهده نمود. این دوره کوتاه می‌تواند موقعیتی نیز برای مطالعهٔ فعالیت عصبی در هنگام خاطره فراهم کند. در این مطالعه، گروه تحقیقاتی به بررسی فعالیتی پرداختند که در ثبت خاطرات تجربیات گذشته ما استفاده می‌شود. دانشمندان به این تجربیات، خاطرات مقطعی نیز می‌گویند.

در سال 1957، یک مورد بیمار مبتلا به صرع باعث پیشرفتی بزرگ در تحقیقات مربوط به حوزهٔ حافظه شد. این بیمار پس از آنکه قسمتی از مغز او به منظور قطع حملات برداشته شده بود، نمی‌توانست تجربیات جدید را به خاطر بیاورد. از آن زمان، تحقیقات به این نکته اشاره داشت که خاطرات مقطعی به صورت الگوهای فعالیت نورونی‌ای ذخیره یا کدگذاری می‌شوند که مغز ما وقتی در مواجهه با رایحه‌ای آشنا یا ریف یک صدای گیرا تحریک می‌شود، آن را دوباره پخش می‌کند؛ اما اینکه چگونه این اتفاق می افتد هنوز ناشناخته بود.

در طی دو دهه گذشته، تحقیقات در مورد جوندگان نشان دادند که ممکن است مغز خاطرات را در توالی‌های عصبی خاصی به ثبت برساند. “الکس واز”، دانشجوی دکتری در دانشگاه دوک کارولینای شمالی که پس از پیوستن به دکتر ذقول به سرپرست این تحقیقات مبدل شد، تصمیم گرفت که این ایده را در انسان آزمایش کند.

واز که یک مهندس بیولوژیک بوده و متخصص رمزگشایی معنای سیگنال‌های الکتریکی تولیدشده توسط بدن است در این باره گفت: «ما در این فکر بودیم که اگر داده‌های گردآوری شده از بیماران را به دقت بررسی کنیم، ممکن است بتوانیم ارتباطی میان حافظه و الگوهای فعالیتی عصبی انسانی پیدا کنیم که مشابه با الگوهای جوندگان است.»

برای انجام این کار، آن‌ها اقدام به بررسی الگوهای فعالیتی هر نورون در لوب قدامی گیجگاهی یا همان مرکز زبان در مغز کردند. بیمار در مقابل یک صفحه نمایش نشسته و جریان‌های مغزی او ثبت می‌شد. از او خواسته شد تا جفت کلمات «کیک» و «روباه» را یاد بگیرد. محققان کشف کردند که الگوهای فعالیتی خاصی در ارتباط با یادگیری الگوهای کلماتی جدید وجود داشت. سپس، وقتی به بیمار یکی از کلمات مثل کیک یا روباه نشان دادند، الگوی فعالیتی بسیار مشابهی تنها چند میلی ثانیه پیش از به یادآوردن کلمهٔ روباه رویت شد.

دکتر ذقلول در این باره گفت: «این نتایج نشان می‌دهند مغز ما شاید از توالی‌های افزایش فعالیت نورونی مشابهی نسبت به ذخیره خاطرات و سپس بازپخش آنها در هنگام به یادآوردن تجربیات گذشته استفاده می‌کند.»

سال گذشته، گروه تحقیقاتی دکتر ذقلول نشان داد موج‌های الکتریکی کوچکی به نام ریزموج(ripple) ممکن است در کسری از ثانیه پیش از به یادآوردن چیزی در ذهنمان پدیدار شوند. در این مطالعه، گروه تحقیقاتی ارتباطی میان ریزموج‌های ثبت شده در لوب قدامی گیجگاهی و الگوهای افزایش کشف کرد که در خلال یادگیری و حافظه مشاهده می‌شوند. همچنین آنها نشان دادند ریزموج‌های ثبت شده در منطقهٔ دیگری با نام لوب میانی گیجگاهی، کمی پیش از بازپخش الگوهای فعالیتی مشاهده شده در لوب قدامی گیجگاهی در خلال یادگیری اتفاق می افتند.

دکتر ذقلول اضافه کرد: «نتایج تحقیقات ما این فرض را تقویت می‌کند که خاطرات شامل بازپخش هماهنگ الگوهای فعالیتی عصبی در درون مغز هستند. مطالعهٔ چگونگی تشکیل و بازیابی خاطرات ممکن است نه تنها به درک ما از خودمان، بلکه به درک چگونگی از کارافتادگی مدارهای عصبی در اختلالات حافظه کمک کند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com