مغز چگونه خاطرات را مرتب می کند

نوآوران آنلاین- محققان آکسفورد و امپریال نقشه برداری از ساختار مجدد حافظه های موجود را به عنوان تجربیات جدید در حافظه در موش ها انجام می دهند.

آنها دریافتند که معماری مغز به اندازه کافی پیچیده است که می تواند اطلاعات جدید را تلفیق کند در حالی که به خاطرات جدید و قدیمی اجازه تعامل می دهد نه اینکه مجبور شوند تجربه های قدیمی را فراموش کنند تا جایی برای تجربیات جدید ایجاد شود.

در تحقیقی که در Nature Neuroscience منتشر شد، تیم دانشگاه آکسفورد و کالج امپریال لندن با استفاده از تئوری نمودار (ساختارهای ریاضی که روابط بین اشیا را مدل می کنند) آزمایشی را ابداع کردند تا نحوه ادغام موش ها در حافظه را بررسی کنند.

آنها وظیفه ای را تنظیم کردند که در آن موش ها می فهمیدند یک محفظه خاص در یک محیط جدید حاوی قند است. موش ها همچنین قبل و بعد از ایجاد این ارتباط جدید بین مکان های خاص و پاداش ، یک محیط آشنا را کشف کردند.

این به دانشمندان اجازه می داد تا ببینند که چگونه گذاشتن حافظه جدید بر الگوهای فعالیت مشترک در میان سلولهای عصبی در هیپوکامپ، یک منطقه مغزی که نقش عمده ای در یادگیری و حافظه دارد تأثیر می گذارد. آنها دریافتند که ساختار شبکه توصیف الگوهای شلیک هماهنگ نورون (فعالیت مشترک) است که هنگام یادآوری خاطرات قدیمی در هیپوکامپ هنگام تعبیه موش ها در حافظه های جدید ، ایجاد می شود.

نورون های هیپوکامپ در شکل گیری و حفظ خاطرات نقش دارند. این تیم همچنین دریافت که در حین یادگیری، الگوهای فعالیت مشترک در میان سلول های عصبی در جهت های خاص در "فضای فعالیت عصبی" آشکار می شود. این نشان داد که جدید بودن، موقعیت مکانی و تجربه پاداش عوامل کلیدی در روند تلفیق خاطرات جدید بودند.

آنها همچنین کشف کردند که سلولهای با فعالیت زیاد هسته اصلی هر حافظه را تشکیل می دهند، در حالی که سلولهای کم فعالیت در الگوهای فعالیت بر اساس تقاضا در طول وقایع رفتاری نقش دارند تا تجربیات فردی را تفکیک کنند.

این یافته تقسیم مهم کار را در بین نورون های هیپوکامپ برجسته می کند.

پروفسور "دیوید دوپرت"، محقق ارشد دانشگاه آکسفورد اظهار داشت: این تحقیق مکانیسم شبکه ای را که اساس ذخیره و نگهداری مداوم و یادآوری خاطرات متعدد در هیپوکامپ است، روشن می کند. این تحقیق به ما روش جدیدی برای بررسی مکانیسم های شبکه موجود در ذخیره سازی و فراخوانی خاطرات متعدد در هیپوکامپ می دهد.

پروفسور "سیمون شولتز" نویسنده این مطالعه گفت: این تحقیق ارزش یک رویکرد بین رشته ای برای درک مغز را برجسته می کند با مشاهده حافظه از نظر مهندسی و ریاضی ما توانستیم بینش هایی را که براساس رویکرد سنتی در مطالعه حافظه امکان پذیر نبوده است.

دانشمندان علوم مغز و اعصاب اکنون در حال طراحی و بررسی روش های جدید نظارت بر شبکه های عصبی در مقیاس بزرگ در طول زمان هستند و همچنین به تأثیر پیری در نحوه ذخیره سازی خاطرات جدید علاقه مند هستند.

سه ‌شنبه ۲۳ فوریه ۲۰۲۱         

(برابر با ۵ اسفند ۱۳۹۹)