دانشمندان بازخوانی و یادآوری خاطرات را به‌صورت آنی مشاهده می‌کنند

در مطالعه‌ای روی بیماران مبتلا به صرع، محققان در انستیتوی ملی بهداشت آمریکا، درحالی که بیماران تست حافظه انجام می‌دادند، فعالیت الکتریکی هزاران سلول مغزی منحصر‌بفرد، به ‌نام نورون، را تحت بررسی قرار دادند. آنها دریافتند که الگوهای تولید پتانسیل عمل سلول‌ها که در هنگام یادگیری یک جفت کلمه رخ ‌داده‌ است، در کسری از ثانیه قبل از یادآوری موفقیت‌آمیز این جفت کلمه نیز دوباره رخ می‌دهند.

دکتر کریم زاغلول، جراح مغز و اعصاب در انستیتوی ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی (NINDS) گفت: "حافظه نقشی اساسی در زندگی ما دارد. درست همانطور که نت‌های موسیقی با ریتم خاصی ضبط می‌شوند، به‌نظر می‌رسد که مغز ما خاطره‌ها را در الگوهای تولید پتانسیل ‌عمل خاصی ذخیره می‌کند که می‌توانند بارها و بارها دوباره همچون همان نت‌ها پخش ‌شوند. تیمِ دکتر زاغلول فعالیت الکتریکی مغز بیمارانِ صرعِ مقاوم به دارو را ثبت می‌کردند. این بیماران به‌طور موقت همراه با الکترودهایی که توسط جراحی در مغزشان، جهت مانیتورینگ فعالیت، کار‌ گذاشته شده بود، زندگی می‌کردند؛ به این امید که منبع تشنجشان شناسایی شود. این دوره همچنین فرصتی برای مطالعه‌ی فعالیت عصبی طی فرآیند خاطره سازی را فراهم می‌ساخت. در این مطالعه، تیمِ او فعالیت مورد ‌استفاده برای ذخیره‌ی خاطرات از تجربیات گذشته‌ی ما را که دانشمندان آن را حافظه‌ی رویدادی (اپیزودیک) می‌نامند، بررسی کردند.

در سال 1957، پرونده‌ی یک بیمار مبتلا به صرع به دستاوردی موفقیت‌آمیز در تحقیقاتِ حافظه انجامید. وی پس از این که قسمتی از مغزش جهت رفع تشنج با عمل جراحی برداشته شد، نتوانست تجربه‌های جدیدی را به‌ خاطر ‌آورد. از‌آن‌ زمان، تحقیقات به این ایده اشاره کرده‌اند که حافظه‌های اپیزودیک، به‌عنوان الگوهای فعالیت عصبی، ذخیره و یا رمزگذاری می‌شوند و مغز ما هنگامی که توسط چیزهایی مانند بوی آشنای یک رایحه‌ تحریک می‌شود، این الگوها را بازخوانی یا تکرار می‌کند. اما اینکه دقیقاً چگونگه این اتفاق می‌افتد، ناشناخته بود.

طی دو دهه‌ی گذشته، مطالعات روی جوندگان نشان می‌دهد كه مغز ممكن است خاطرات را در دنباله‌های تحریکی-عصبی منحصر‌به‌فردی ذخیره كند.

ویز، مهندس علوم زیستی و کسی که در رمزگشایی سیگنال‌های الکتریکی تولید‌شده توسط بدن تخصص دارد در این باره می‌گوید: "ما فکر کردیم که اگر داده‌های جمع‌آوری‌شده از بیماران را با‌‌ دقت بررسی‌کنیم، می‌توانیم ارتباطی بین حافظه و الگوهای تولید پتانسیل عمل در انسان پیدا کنیم که مشابه آنچه در جوندگان مشاهده می‌شود، باشد."

برای این کار آنها الگوهای تولید پتانسیل‌عمل تک‌نورون‌های موجود در لوب آنتِریور تمپورال، مرکز زبانِ مغز، را مورد بررسی قرار‌دادند. از زماني كه بيماران مقابل يك صفحه مي‌نشستند و از آنها خواسته مي‌شد كه جفت‌كلماتي برای مثال "كيك" و "روباه" را بياموزند، جريان‌ها ثبت مي‌شد. محققان دریافتند که برای یادگیری هر کلمه‌ی جدید، الگوهای منحصر‌به‌فردی برای نورون‌ها وجود دارد. پس از مدتی، وقتی به بیمار یكی از كلمات مثلا "كیك" نشان داده می‌شد، الگویی بسیار مشابه چند میلی‌ثانیه قبل از‌آنكه بیمار به‌درستی كلمه "روباه" را به‌یاد ‌بیاورد، دوباره ایجاد می‌شد.

دکتر زاغلول گفت: "این نتایج نشان می‌دهد كه مغز ما ممكن است از دنباله‌هایی متمایز از فعالیت‌های عصبی برای ذخیره خاطرات استفاده كند و سپس هنگامی كه تجربه گذشته را به خاطر می‌آوریم آنها را دوباره بازخوانی‌کند."

سال گذشته، تیم او نشان داد که امواج الکتریکی، به نام ریپل، ممکن است درست چند ثانیه قبل از اینکه چیزی را به‌یاد‌بیاوریم، در مغز پدیدار شوند. در این مطالعه، این تیم تحقیقاتی ارتباطی بین ریپل‌های ثبت‌شده در لوب آنتِریور ‌تمپورال و الگوهایی که هنگام یادگیری و حافظه دیده می‌شود، کشف کرد. آنها همچنین نشان‌دادند كه طی یادگیری، ریپل‌های ثبت‌شده در ناحیه‌ی دیگری به نام لوب تِمپورال میانی کمی قبل‌تر از الگوهای دیده‌شده در لوب آنتِریور تمپورال بازخوانی می‌شوند.

دکتر زاغلو گفت: "نتایج ما از این ایده پشتیبانی می‌کند که خاطرات شامل هماهنگی الگوهای تولید پتانسیل‌عمل در مغز هستند. مطالعه‌ی نحوه‌ی شکل‌گیری و بازیابی خاطرات ممکن است نه تنها به ما در درک خود کمک‌کند بلکه در مورد اینکه چگونه مدارهای عصبی در اختلالات حافظه از کار ‌می‌‌افتند نیز ما را آگاه می‌سازند."

منبع: ساینس دیلی