نورون‌های ترسیم کننده خاطرات خاص در مغز شناسایی شد

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، مهندسان مغز و اعصاب دانشگاه کلمبیا در مطالعات خود، با کمک الکترود‌هایی که روی مغز افراد کاشته شده بود، ضمن بررسی فعالیت مغز ارزیابی کردند که چگونه سیگنال‌های مغزی افراد با عملکرد آن‌ها در حین به یاد آوردن جای اشیا در یک بازی واقعیت مجازی مطابقت دارد.

محققان در این مطالعه، «سلول‌های رد عصبی» را شناسایی کردند که نورونی است که با شکل‌گیری خاطرات فعال می‌شود و زمانی که این نورون‌ها در زندگی روزانه با محرک‌هایی مانند تصویر، بو یا حس چشایی تحریک می‌شوند، خاطرات بازمی‌گردند. اما محققان در این پژوهش روی فعالیتی از مغز کار کردند که به یادآوری خاطرات زمانی که افراد در مکان خاص با اشیای خاص برخورد می‌کنند، مربوط می‌شود.

یکی از مهم‌ترین جنبه‌های حافظه انسان، توانایی ذخیره لحظات خاص از تجربیاتی است که در شرایط خاص رخ می‌دهند، به عنوان مثال هنگام بازدید از شهری که بار‌ها آن را دیده‌اید، مغز شما به نوعی کار می‌کند که فقط خاطرات خاص‌تان از آن شهر مرور می‌شود.

حافظه آشکار یا حافظه صریح یکی از دو نوع اصلی حافظه درازمدت انسان است. حافظه آشکار به یادآوری آگاه و عمدی اطلاعات و تجربیات قبلی و مفاهیم اشاره دارد و حافظه‌ای است برای اطلاعاتی از قبیل: رویداد‌ها و خاطره‌های آگاهانه که در قالب کلمات قابل بیان هستند. به حافظه آشکار حافظه اخباری هم گفته می‌شود، درواقع این نوع حافظه موجب می‌شود که بتوانید آگاهانه آدرس خانه یا نام مادر خود را به یاد آورید.

 

مطالعات نشان می‌دهند که حافظه آشکار به ساختار‌های لوب گیجگاهی میانی در مغز از جمله هیپوکامپ و قشر اینتورینال متکی است. این مناطق همچنین برای شناخت مکان‌های مهم فعال می‌شوند. به غیر از سلول‌های مکانی و سلول‌های شبکه در این مناطق، نورون‌هایی نیز برای نمایش مکان‌های خاص فعال می‌شوند که شبیه به GPS یا موقعیت‌یاب جهانی هستند. با این حال مهندسان مغز و اعصاب دانشگاه کلمبیا برای نخستین بار شواهدی از نورون‌هایی پیدا کردند که سلول‌های ردیابی حافظه نامیده می‌شوند و فعالیت آن‌ها با مکانی تنظیم شده که در آن فرد به دلیل برخورد با شیء خاص در مغزش ذخیره کرده است.

محققان می‌گویند: ما این سلول‌های عصبی را در قشر انتورینال پیدا کردیم که بعنوان یکی از اولین مناطق مغزی در شروع بیماری آلزایمر تحت تاثیر قرار می‌گیرد. از آنجا که این سلول‌های عصبی بیشتر در زمانی فعال می‌شوند که شخص در حال به یاد‌آوری خاطره است، احتمال آن می‌رود که فعالیت این بخش در بیماران آلزایمری مختل و منجر به نقص حافظه شود. آن‌ها امیدوارند که یافته‌هایشان راه جدیدی را به روی تحقیقات باز کند تا محققان بتوانند مکانیسم یادآوری حوادث گذشته و چگونگی همپوشانی مکان حادثه و حافظه در مغز را درک کنند.

این تیم توانست با استفاده از یک فرصت نادر، فعالیت تک تک نورون‌های مغز ۱۹ بیمار جراحی مغز و اعصاب در چند بیمارستان از جمله مرکز پزشکی ایروینگ دانشگاه کلمبیا را ارزیابی کنند. این بیماران مبتلا به صرع مقاوم به دارو بودند و قبلا الکترود‌هایی به منظور معالجه بالینی در مغز آن‌ها کاشت شده بود.

 

محققان بازی‌های کامپیوتری مبتنی بر واقعیت مجازی غوطه‌وری (بازی‌هایی که در آن شخص کاملا جسم و ذهن خود را در داخل بازی به صورت واقعی می‌بیند و با بازی همگام می‌شود) طراحی کردند. بیماران بستری با کمک لپ‌تاپ و کنترلر‌های دستی برای حرکت در محیط‌های مجازی حرکت می‌کردند. در ابتدا در محیط مجازی حرکت کردند تا مکان چهار شیء منحصر به‌فرد را یاد بگیرند. محققان سپس این اشیا را حذف کردند و از بیماران خواستند که از طریق حرکت در محیط مجازی، مکان آن اشیا را مشخص کنند.

فعالیت نورون‌ها را محققان با حرکت بیماران در محیط مجازی و همچنین فعالیت حافظه آن‌ها را مورد بررسی قرار دادند. در ابتدا، سلول‌های مکانی فعال شدند تا فرد بتواند مکان اشیا را به خاطر بیاورد. اما محققان دریافتند که در دفعات بعدی، سلول‌های دیگری نیز فعال شدند که به افراد امکان می‌دادند به غیر از پیدا کردن محل اشیا خاطرات گذشته‌شان را نیز به یاد آورند.

محققان می‌گویند: مطالعه ما نشان می‌دهد که سلول‌های عصبی در مغز انسان تجربیاتی را که به طور ناخواسته به یاد می‌آورد را ردیابی می‌کنند و می‌توانند الگو‌های فعالیت‌شان را به نوعی تغییر دهند که بین خاطرات تفاوت قائل شوند. این امر دقیقا مانند پین‌های موجود در نقشه گوگل است که مکان‌هایی را نشان می‌دهد که شما برای رویداد‌های مهم به خاطر می‌آورید.