07136476172 - 09172030360 info@danabrain.ir

 

مغز اطلاعات جمع آوری شده توسط حواس ما را رمزگذاری می کند. اما، برای درک محیط و تعامل سازنده با آن، این سیگنالهای حسی باید در متن تجربیات قبلی و اهداف فعلی ما تفسیر شوند. تیمی از دانشمندان به سرپرستی دکتر یوهانس لتزكوس، رهبر گروه تحقیقاتی موسسه تحقیقات مغز ماكس پلانك، منبع اصلی این اطلاعات از بالا به پایین، وابسته به تجربه را شناسایی كرده اند.

 

نئوکورتکس بزرگترین ناحیه از مغز انسان است. در طول تکامل پستانداران، این قسمت بسیار گسترده و متفاوت شده است و تصور می شود که واسطه بسیاری از ظرفیت هایی است که انسان را از نزدیک ترین بستگانشان متمایز می کند. علاوه بر این، اختلالات عملکردی این منطقه نیز نقشی اساسی در بسیاری از اختلالات روانپزشکی دارد.

همه عملکردهای شناختی بالاتر neocortex با گرد هم آوردن دو جریان مجزا از اطلاعات فعال می شوند: یک جریان “از پایین به بالا” که سیگنال هایی را از محیط اطراف منتقل می کند و یک جریان “از بالا به پایین” که تجربیات قبلی و اهداف فعلی ما را رمزگذاری می کند.

“تحقیقات زیادی نحوه پردازش ورودی های حسی از محیط را توضیح داده است. با این حال، دانش ما در مورد اطلاعات تولید شده داخلی هنوز در مراحل ابتدایی است. این یکی از بزرگترین شکاف ها در درک ما از عملکردهای بالاتر مغز مانند درک حسی است”

“بسیاری از دانشمندان اظهار داشتند که بالاترین لایه نئوکورتکس به احتمال زیاد یک بخش کلیدی است برای بخش هایی که اطلاعات را از بالا به پایین دریافت می کنند. با در نظر گرفتن این موضوع به عنوان نقطه شروع، امکان شناسایی منطقه ای از تالاموس برای ما فراهم می شود – یک ناحیه مغزی که در اعماق جلوی مغز قرار دارد – به عنوان منبع اصلی چنین اطلاعات داخلی. ”

با این مشاهدات، دکتر M. Belén Pardi، اولین نویسنده این تحقیق، یک رویکرد ابتکاری را ابداع کرد که به او امکان داد پاسخ سیناپس های تالامیک منفرد را در نئوکورتکس موش، قبل و بعد از الگوی یادگیری اندازه گیری کند.

“نتایج بسیار واضح بود. در حالی که محرکهای خنثی بدون ارتباط با پاسخهای کوچک و گذرا در این مسیر رمزگذاری می شوند، یادگیری به شدت فعالیت آنها را افزایش داده و باعث می شود سیگنالها سریعتر و پایدارتر شوند. این نشان می دهد که سیناپس های تالامیک در نئوکورتکس تجربه قبلی حیوان را رمزگذاری می کنند.”

“این یک همبستگی مثبت را نشان می دهد، نشان می دهد که ورودی های تالاموس به طور برجسته ارتباط رفتاری آموخته شده را رمزگذاری می کنند.”

اما آیا این مکانیسم برای این سیگنال های مربوط به حافظه از بالا به پایین انتخابی است؟ محرک های حسی می توانند با آنچه ما از قبل آموخته ایم  مرتبط باشند، اما فقط به دلیل ویژگی های فیزیکی آنها.

به عنوان مثال، صداهای بلندتر به راحتی جلب توجه می کنند، هم در انسان و هم در حیوانات. با این حال، این یک عملکرد سطح پایین است که ارتباط چندانی با تجربه قبلی ندارد.

“به طرز جالب توجهی، ما مکانیزم های رمزگذاری بسیار متفاوتی را پیدا کردیم.”

با توجه به اهمیت اصلی آنها، دانشمندان حدس زدند كه نحوه دریافت این سیگنالها در نئوكورتكس باید به شدت تنظیم شود. محققان، در آزمایش های بعدی به این مسئله پرداختند. نتایج در واقع مکانیزمی را که قبلاً ناشناخته بود و می تواند اطلاعات را در این مسیر دقیق تنظیم کند، شناسایی کرد و یک نوع نورون تخصصی را در بالاترین لایه نئوکورتکس به عنوان دروازه بان پویای این سیگنال های بالا به پایین شناسایی کرد.

“این نتایج، ورودی تالامیک به نئوکورتکس حسی را به عنوان یک منبع اصلی اطلاعات در مورد تجربیات گذشته مرتبط با محرک های حسی نشان می دهد. چنین سیگنال هایی از بالا به پایین در تعدادی از اختلالات مغزی مانند اوتیسم و ​​اسکیزوفرنی آشفته می شود و امید ما این است که “یافته های حاضر همچنین درک عمیق تری از تغییرات ناسازگار در این شرایط مشکل ساز را فراهم کند.”

 

برای اطلاعات بیشتر به مؤسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.

 

منبع:

How the brain forms sensory memories

 

Open chat
Powered by