در حالی که بازیابی حافظه موضوع مطالعات بیشمار در حیوانات و تحقیقات تصویربرداری عصبی در انسان بوده است، دقیقاً چگونگی عملکرد این فرآیند – و چگونگی تصمیم گیری بر اساس خاطرات – هنوز ناشناخته مانده است. در مطالعه جدیدی که در مجله Science منتشر شده است، یک تیم مشترک علوم اعصاب از مرکز پزشکی Caltech و Cedars-Sinai در لس آنجلس مجموعه های مختلفی از نورون های انفرادی را که مسئول تصمیم گیری مبتنی بر حافظه است، شناسایی کرده اند. یک نشانه در جهت انعطاف پذیری مغز انسان
نویسنده ارشد Ueli Rutishauser (PhD ’08)، عضو هیئت علمی زیست شناسی و مهندسی زیستی در Caltech و هیئت مدیره استادان علوم اعصاب در دانشگاه توضیح می دهند: “جنبه اساسی انعطاف پذیری شناختی، توانایی ما در جستجوی انتخابی اطلاعات در هنگام حافظه است.”
“این اولین بار است که نورون ها در مغز انسان در ارتباط با تصمیم گیری های مبتنی بر حافظه توصیف می شوند. علاوه بر این، مطالعه ما نشان می دهد که چگونه خاطرات به صورت انتخابی و فقط در صورت لزوم به لوب فرونتال منتقل می شوند. “
این مطالعه، که پیامدهای مفیدی برای درمان مشکلات حافظه مرتبط با بیماری آلزایمر، صرع و اسکیزوفرنی دارد، در بیمارانی که قبلاً تحت عمل جراحی مغز برای معالجه تشنج قرار گرفته بودند، انجام شد. داوطلبان تصاویر را بر روی یک صفحه مشاهده می کردند و به سؤالات مختلفی در مورد تصاویر پاسخ می دادند، در حالی که محققان فعالیت نورون های فردی را با استفاده از الکترودهای کاشته شده در مغز، ثبت کردند.
به عنوان مثال، ممکن است سوژه ای به شخصی که قبلاً آن را ندیده است، 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 می کند تا بین یک تصمیم مبتنی بر حافظه و یک تصمیم مبتنی بر دسته بندی ها در مغز مانند چهره ها تفاوت قائل شوند.
Juri Minxha، دانشمندی در Cedars Sina توضیح می دهند: “ما همیشه بر اساس خاطرات بازیابی شده تصمیم می گیریم.”
” از کدام رستوران باید امشب غذای خود را سفارش دهم؟ “یا” کجا می توانم کلیدهایم را جستجو کنم؟ “در این مطالعه، سؤالی ساده بله یا خیر پرسیدیم که باعث شده داوطلب بتواند به حافظه اخیر خود یا دانش طبقه بندی خود دسترسی داشته باشد.”
رمزگذاری و بازیابی خاطرات در قسمت میانی پایین مغز در منطقه ای به نام لوب تمپورال میانی رخ می دهد که شامل هیپوکامپ است. فرآیندهای تصمیم گیری، منطقه ای را در قسمت جلوی مغز درگیر می کند که قشر جلو و میانی نامیده می شود.
“توانایی درگیر کردن و استفاده از خاطرات برای تصمیم گیری، منعطف است، به تعامل بین لوب های جلو و پیشانی بستگی دارد. اولی محل کنترل اجرایی است و دومی حافظه هایی از این نوع در آین محل ذخیره می شوند. قبل از این، درباره چگونگی تعامل بین این دو بخش از مغز انسان اطلاعات کمی در دسترس بود”
در این مطالعه، محققان نورونهای منفرد را در هر دو لوب تمپورال و لوب فرونتال از 13 فرد بررسی کردند.
“هر دو لوب تمپورال میانی و قشر فرونتال داخلی وقتی فعال می شوند که شخص چیزی را به خاطر بیاورد. تعامل بین این دو ساختار مغز امکان بازیابی حافظه موفقیت آمیز را فراهم می کند. ” “بنابراین اگر از بیمار بپرسیم که آیا آنها قبلاً چهره ای را دیده اند، سلولهای عصبی در هر دو منطقه فعال می شوند. اما اگر همان تصویر را به آنها نشان دهیم و بپرسیم، “آیا این تصویر یک چهره است؟” سپس نورونهای انتخابی حافظه بدون فعالیت می مانند. درعوض، ما دومین جمعیت مجزا از نورون ها را در لوب فرونتال مشاهده می کنیم، و از هدف فعلی موضوع برای طبقه بندی تصویر حمایت می کنند. ”
این مطالعه همچنین مجموعه متفاوتی از “نورونهای زمینه” را در لوب فرونتال مشخص کرد. این سلولهای عصبی اطلاعات مربوط به دستورالعملهایی را که برای یک کار مشخص به یک موضوع داده شده رمزگذاری می کنند. به عنوان مثال، به افراد گفته شد که یک دکمه را فشار دهند یا از حرکات چشم استفاده کنند تا پاسخ خود را به یک سؤال منتقل کنند.
ارتباط بین لوبهای تمپورال و فرونتال نیز با تجزیه و تحلیل امواج تتا، که در لوب تمپورال معمول هستند، مشاهده شد. محققان دریافتند که نورونها در لوب فرونتال فعالیت خود را با امواج تتا در لوب تمپورال تنها هنگامی انجام می دهند که افراد تصمیم گیری مبتنی بر حافظه انجام دهند.
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
“Flexible recruitment of memory-based choice representations by human medial frontal cortex”. by Juri Minxha, et al.
Aging
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).