چگونگی ذخیره سازی خاطرات در مغز

به گزارش اقتصادآنلاین به نقل از باشگاه خبرنگاران ؛ تمامی دستگاه‌های ذخیره سازی حافظه، از مغز انسان گرفته تا رم رایانه ها، اطلاعات را با تغییر کیفیت ذخیره می‌کنند. بیش از ۱۳۰ سال پیش، سانتیاگو رامون ئی کاخال، عصب شناس پیشرو، برای اولین بار اعلام کرد که مغز اطلاعات را با تنظیم مجدد اتصالات یا سیناپس‌ها بین نورون‌ها ذخیره می‌کند.

از آن زمان، دانشمندان علوم اعصاب تلاش کردند تا تغییرات فیزیکی مرتبط با شکل گیری حافظه را درک کنند؛ اما تجسم و نقشه برداری از سیناپس‌ها از مسائل چالش برانگیز بوده است. برای نمونه، سیناپس‌ها بسیار کوچک و محکم در کنار هم هستند. آن‌ها تقریباً ۱۰ میلیارد بار کوچکتر از کوچکترین جسمی هستند که یک MRI بالینی استاندارد می‌تواند به تصویر بکشد. علاوه بر این، تقریباً یک میلیارد سیناپس در مغز موش وجود دارد که محققان اغلب برای مطالعه عملکرد مغز از آن‌ها استفاده می‌کنند.

حال یک تکنیک تصویربرداری جدید، نقشه سیناپس‌ها را در طول شکل گیری خاطره نشان می‌دهد. با این روش می‌توان فهمید شکل گیری حافظه جدید چطور سلول‌های مغزی را که با یکدیگر مرتبط هستند، تغییر می‌دهد. در حالی که برخی از مناطق مغزی در این فرایند، ارتباطات بیشتری پیدا می‌کنند؛ برخی دیگر از مناطق ارتباطات خود را از دست می‌دهند.

نقشه برداری از خاطرات جدید در ماهی

برای مطالعه چگونگی تغییر فیزیکی مغز هنگام تشکیل یک حافظه جدید، نقشه‌های سه بعدی از سیناپس‌های گورخرماهی قبل و بعد از تشکیل حافظه از سوی دانشمندان ایجاد شد. آن‌ها گورخرماهی را به‌ عنوان نمونه آزمایش خود انتخاب کردند؛ چرا که آن‌ها به اندازه‌ای بزرگ هستند که مغز‌هایی مانند مغز انسان‌ها داشته باشند و از سوی دیگر به اندازه‌ای کوچک و شفاف هستند که پنجره‌ای به مغز زنده ارائه دهند.

گورخر ماهی

برای القای حافظه جدید در ماهی، از نوعی فرآیند یادگیری به نام «شرطی سازی کلاسیک» استفاده شد. این کار، شامل قرار دادن حیوان و یا موجود زنده در معرض دو نوع مختلف محرک به طور همزمان است:

یک محرک خنثی که واکنشی را بر نمی‌انگیزد و دیگری ناخوشایند که حیوان سعی می‌کند از آن اجتناب کند.

هنگامی که این دو محرک به اندازه کافی با هم جفت می‌شوند، حیوان به محرک خنثی به گونه‌ای پاسخ می‌دهد که گویی این محرک ناخوشایند است و نشان می‌دهد که با گره زدن این محرک‌ها به یکدیگر خاطره‌ای را ایجاد کرده است.

دانشمندان پس از این آزمایش‌ها و زمانی که سیناپس سه بعدی را قبل و بعد از تشکیل حافظه مقایسه کردند، متوجه شدند نورون‌ها در یک ناحیه از مغز، «سیناپس‌های جدیدی» ایجاد کرده و در ناحیه‌ای دیگر عمدتا سیناپس را از دست داده اند. با این حال باید گفت هنوز مشخص نیست که آیا تولید و از دست دادن سیناپس واقعاً باعث تشکیل حافظه می‌شود یا خیر.

با وجود این، هنوز دانشمندان در حال تحقیق هستند و قصد دارند تا با استفاده از روش‌های مشابه برای حذف سیناپس‌ها در گورخر ماهی و یا موش‌ها متوجه شوند آیا این حذف سیناپس ها، به تغییر در خاطرات نیز منجر می‌شود یا خیر.