کلیدهای من کجا هستند؟!

بیشتر ما این احساس را در مورد تلاش برای بازیابی خاطره‌ای که بلافاصله به ذهن نمی‌آید، داشته‌ایم. در حالی که بازیابی حافظه موضوع مطالعات بی‌شماری در حیوانات و تصویربرداری عصبی در انسان بوده است، چگونگی عملکرد دقیق این فرآیند - و چگونگی تصمیم گیری بر اساس حافظه - هنوز ناشناخته مانده است.

در مطالعه‌ای جدید که در ژورنال Science منتشر شده است، تیمی از دانشمندان علوم اعصاب، مجموعه‌های مختلفی از نورون‌ها را که مسئول تصمیم‌گیری مبتنی ‌بر حافظه هستند، مشخصه‌ای از انعطاف‌پذیری مغز انسان، مشخص کرده‌اند.

نویسنده‌ی ارشدUeli Rutishauser ، عضو هیئت علمی زیست‌شناسی و مهندسی پزشکی در Caltech و عضو هیئت مدیره‌ی علوم اعصاب در مرکز پزشکی Cedars-Sinai می‌گوید: "جنبه‌ی اساسی انعطاف‌پذیری شناختی، توانایی ما در جستجوی انتخابی اطلاعات در حافظه، وقتی که به آن نیاز داریم، می‌باشد." وی گفت: "این اولین بار است که نورون‌ها‌ی توصیف‌شده در مغز انسان تصمیم‌گیری‌های مبتنی بر حافظه را ابلاغ می‌کند. علاوه بر این، مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که چگونه خاطرات به صورت انتخابی و فقط در صورت لزوم به لوب فرونتال منتقل می‌شوند."

این مطالعه، که پیامدهایی برای درمان مشکلات حافظه در ارتباط با بیماری آلزایمر، صرع و اسکیزوفرنی دارد، روی بیمارانی که قبلاً تحت عمل جراحی مغز برای معالجه‌ی تشنج قرار گرفته بودند، انجام شد. داوطلبان تصاویر را روی یک صفحه‌ی مشاهده می‌کردند و به سؤالات مختلفی در مورد تصاویر پاسخ می‌دادند، در حالی که محققان فعالیت نورون‌ها را با استفاده از الکترودهای کاشته شده در مغزشان ثبت کردند.

به عنوان مثال، ممکن است به فرد مورد آزمون، تصویری از اشخاصی که قبلاً آنها را ندیده باشد، نشان داده شود و از او پرسیده شود ، "آیا قبلاً این چهره را دیده ای؟" یا "آیا این یک چهره است؟" این دو سؤال به ترتیب به محققان کمک می‌کند تا بین یک تصمیم مبتنی بر حافظه و غیر مبتنی بر آن، اما مبتنی بر دسته‌ها مانند چهره، تمایز قائل شوند.

Juri Minxha، دانشمند پسا دکتری در Cedars Sinai و استاد مدعو در علوم اعصاب Caltechمی‌گوید: "ما همیشه بر اساس خاطرات بازیابی شده تصمیم می‌گیریم."از کدام رستوران باید امشب غذا تهیه کنم؟ "یا" از کجا باید کلیدهایم را پیدا کنم؟ "در این مطالعه، ما سؤالات ساده‌ی بله یا خیر مطرح کردیم که باعث می‌شود داوطلب بتواند به حافظه‌ی اخیر یا دانش طبقه‌بندی شده‌ی خود دسترسی پیدا کند.

رمزگذاری و بازیابی خاطرات در قسمت میانی پایین مغز در منطقه‌ای به نام لوب مدیال تمپورال رخ می‌دهد که شامل هیپوکامپ است. فرآیندهای تصمیم‌گیری منطقه‌ای را در قسمت جلوی مغز درگیر می‌کند که قشر مدیال فرونتال نامیده می‌شود.

Rutishauser گفت: "توانایی اتخاذ و استفاده از خاطرات ما برای تصمیم‌گیری به صورت انعطاف‌پذیری به تعامل بین لوب‌های فرونتال و تمپورال بستگی دارد. در گذشته از چگونگی تعامل بین این دو بخش از مغز انسان اطلاعات کمی وجود داشت.

در این مطالعه، محققان نورون‌ها را در هر دو لوب تمپورال و فرونتال از 13 فرد تحت نظر گرفتند. نتایج نشان‌داد نورون‌هایی که خاطرات را در لوب تمپورال رمزگذاری می‌کنند و "نورون‌های انتخابِ حافظه" در لوب فرونتال، خاطره‌ها را ذخیره نمی‌کنند بلکه به بازیابی آنها کمک می‌کنند.

"هر دو لوب مدیال تمپورال و قشر مدیال فرونتال وقتی تصمیم بر آن می‌شود که فرد چیزی را بخاطر بسپارد، فعال می‌شوند. تعامل بین این دو ساختار مغز، بازیابی موفقیت‌آمیز خاطره را میسر می‌سازد. بنابراین اگر از شخص بپرسیم که آیا قبلاً چهره‌ای دیده است، سلول‌های عصبی در هر دو منطقه فعال می‌شوند. اما اگر همان تصویر را به او نشان دهیم و بپرسیم، "آیا این چهره است؟" نورون‌های انتخاب حافظه غیرفعال خواهند بود. درعوض، ما دومین دسته‌ی مجزا از نورون‌ها را در لوب فرونتال مشاهده می‌کنیم، که از هدف فعلی فرد در راستای طبقه‌بندی تصویر پشتیبانی می‌کنند.

این مطالعه همچنین مجموعه‌ی متفاوتی از "نورون‌های محتوا" را در لوب فرونتال مشخص کرد. این سلول‌های عصبی اطلاعات مربوط به دستورالعمل‌هایی را که برای یک کار مشخص به فرد داده شده است، را رمزگذاری می‌کنند. به عنوان مثال، به افراد گفته شد كه یك دکمه را فشار دهند یا از حرکات چشم استفاده کنند تا پاسخ خود را به یک سؤال اعلام کنند. نورون‌های محتوا نشان می‌دهند که کدام یک از این دو عمل، مستقل از پاسخ به سوال، باید اتخاذ شود.

Ralph Adolphs می‌گوید:"جالب اینجاست که ما دریافتیم که این تصمیم توسط نورون‌های انتخاب حافظه به صورت چکیده‌وار ارائه شده است، به گونه‌ای که همین نورون‌ها می‌توانند این اطلاعات را در محتوا‌های مختلف مخابره کنند."

ارتباط بین لوب‌های تمپورال و فرونتال نیز با تجزیه و تحلیل امواج تتا، که در لوب تمپورال مرسوم هستند ، مشاهده شد. محققان دریافتند که نورون‌ها در لوب فرونتال به صورت انتخابی فعالیت خود را با امواج تتا در لوب تمپورال تنها هنگامی تطابق می‌بخشند، که افراد تصمیم گیری مبتنی بر حافظه در دستور کار داشته باشند. محققان می‌گویند که حتی می توانند براساس اینکه به چه میزان نورون‌های انتخاب حافظه در لوب‌های فرونتال، فعالیت خود را با امواج تتا در لوب تمپورال یکسو ساخته‌اند، صحت تشخیصِ درستِ چهره توسط فرد را معین سازند.

منبع: نوروساینس نیوز