دانشمندان مرکز تحقیقات زیست شناسی (CNRS / Collège de France / INSERM) نشان داده اند که امواج دلتا ساطع شده در حالی که ما می خوابیم، دوره های خاموشی عمومی نیستند که در طی آن قشر مغز استراحت می کند. همانطور که برای چندین دهه در علم توضیح داده شده است. در عوض، آنها مجموعه سلولهای عصبی را که نقش اساسی در شکل گیری حافظه بلند مدت دارند، ایزوله می کنند. این نتایج در تاریخ 18 اکتبر 2019 در Science منتشر شد.
وقتی که می خوابیم، هیپوکامپ با ایجاد فعالیتی مشابه در حالت بیداری، دوباره فعال می شود. اطلاعات را به قشر می فرستد، که به نوبه خود قشر واکنش نشان می دهد. این ردوبدل اطلاعات، اغلب با یک دوره سکوت همراه است که به عنوان “موج دلتا” آن را می شناسیم. سپس با فعالیت ریتمیک موسوم به “دوک خواب”.
این زمانی است که مدارهای قشر برای تشکیل خاطرات پایدار، سازماندهی مجدد می شوند. با این حال، نقش امواج دلتا در شکل گیری خاطرات جدید هنوز یک معما است:
چرا دوره سکوت (امواج دلتا)، توالی مبادله اطلاعات بین هیپوکامپ و قشر و سازماندهی مجدد عملکرد قشر را قطع می کند؟
نویسندگان در اینجا با دقت بیشتری به آنچه در طول موج دلتا اتفاق می افتد، می پردازند. آنها با کمال تعجب دریافتند که قشر کاملاً ساکت نیست، در واقع، تعداد کمی از نورونها فعال هستند و تجمع های سلولی را تشکیل می دهند.
این مشاهدات غیر منتظره نشان می دهد که تعداد کمی از نورون ها که در غیر فعال شدن سایر نورون ها، فعال می شوند می توانند محاسبه های مهم را انجام دهند در حالی که از اختلالات احتمالی محافظت می شوند.
اکتشافات این کار حتی بیشتر پیش می رود! فعال شدن مجدد خود به خود هیپوکامپ تعیین می کند که کدام نورون قشر در طول امواج دلتا فعال باقی مانده و انتقال اطلاعات بین دو ساختار مغزی را تعیین می کند.
علاوه بر این، نورون های فعال شده در طول امواج دلتا از سلولهای عصبی تشکیل شده اند که در طول روز در یادگیری یک حافظه مکانی شرکت کرده اند. این فاکتورها با هم نشان می دهند که این فرایندها در ادغام حافظه نقش دارند.
برای نشان دادن این امر در موشها دانشمندان امواج دلتای مصنوعی سلولهای عصبی مرتبط با فعال شدن مجدد هیپوکامپ و نورونهای تصادفی را ایجاد کردند.
نتیجه: هنگامی که سلولهای عصبی مناسب جدا شدند، موشها موفق شدند حافظه خود را تثبیت کنند و روز بعد در آزمون مکانی عملکرد مطلوبی داشتند.
این نتایج اساساً چگونگی درک قشر را تغییر می دهد. بنابراین امواج دلتا ابزاری برای جداسازی تجمع نورونهای منتخب هستند، که اطلاعات مهمی را بین دوره های تبادل مابین هیپوکامپ-قشر مغز، و سازماندهی مجدد مدارهای قشر مغز، جهت شکل گیری خاطرات طولانی مدت ارسال می کنند.
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
Isolated cortical computations during delta waves support memory consolidation”. Ralitsa Todorova, Michaël Zugaro.
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.