دانشمندان دکمه بازنشانی مغز را که خاطرات ما را از هم جدا می کند، کشف کردند.

به گزارش ایسنا به نقل از اس تی دی، اگرچه زندگی در جریانی پیوسته در حال وقوع است، اما خاطرات ما آن را به این شکل ثبت نمی کنند. ما گذشته را به عنوان یک خط زمانی پیوسته به یاد نمی آوریم، بلکه آن را به عنوان یک توالی از لحظات متمایز و معنادار مانند نحوه تقسیم جملات با دستور زبان و نقطه گذاری به خاطر می آوریم. این ساختار ذهنی به تجربیات ما وضوح می بخشد و به ما کمک می کند تا هم آنچه اتفاق افتاده و هم زمانی که رخ داده است را درک کنیم.

تصور می شود که مغز فضای زیادی را به این وظیفه بسیار دشوار اختصاص می دهد، اما اینطور نیست. دانشمندان متوجه شدند که یک ناحیه کوچک اما قدرتمند، بسیار فراتر از وزن خود عمل می کند.

روانشناسان دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس (UCLA) و کلمبیا از تصویربرداری مغزی و اندازه گیری مردمک چشم استفاده کردند تا نشان دهند که یک گروه کوچک از نورون ها در ساقه مغز، موسوم به لوکوس سیرولئوس (locus coeruleus)، مانند دکمه بازنشانی حافظه عمل می کند.

دیوید کلوت (David Clewett) استاد روانشناسی دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: سوال کلیدی ما این بود که مغز چگونه در حین وقوع یک تجربه می داند چه زمانی یک خاطره معنادار به پایان رسیده و خاطره بعدی باید آغاز شود؟ مطالعات نشان داده است که ماندن در یک زمینه پایدار مانند یک اتاق، تجربیات متوالی را در حافظه به هم متصل می کند. در مقابل، تجربه یک تغییر در زمینه یا مرز رویداد، خاطرات را از هم جدا می کند تا رویدادهای متمایز را نشان دهد.

وی افزود: به این ترتیب، زمینه به عنوان دستور زبان حافظه انسان عمل می کند. آنچه ما یافتیم این است که لوکوس سیرولئوس در مرزهای رویداد زمانی که خاطرات از هم جدا می شوند، فعال ترین است. بنابراین، این ناحیه کوچک در هسته سامانه تحریک مغز ممکن است برای نقطه گذاری افکار و خاطرات ما عمل کند.

این تیم آزمایشی را با 32 شرکت کننده انجام دادند که در حین اسکن ام آرآی، تصاویر اشیاء خنثی را مشاهده می کردند. دانشمندان برای شبیه سازی تغییرات در زمینه، آهنگ های ساده ای را در گوش چپ یا راست پخش کردند. هنگامی که هشت آهنگ یکسان به طور مکرر در یک گوش پخش می شدند، احساس یک رویداد پیوسته را ایجاد می کرد. تغییر در گام آهنگ و مکان گوش، سیگنالی برای تغییر بود و ادراک یک مرز رویداد را ایجاد می کرد. این الگوی متناوب ادامه یافت و تصور چهار رویداد شنیداری متمایز را ایجاد کرد.

آن ها سپس، ارزیابی کردند که چگونه این تغییرات زمینه بر حافظه تأثیر می گذارد. آن ها فرض کردند که توانایی به خاطر آوردن ترتیب صحیح رویدادها نشان دهنده این است که آیا تجربیات به عنوان یک بخش واحد ذخیره شده اند یا به خاطرات متمایز جدا شده اند. هنگامی که رویدادها با هم رمزگذاری می شوند، به خاطر آوردن توالی آسان تر است و هنگامی که آن ها جدا از هم ذخیره می شوند، دشوارتر است. افزایش فعالیت در لوکوس سیرولئوس در طول مرزهای رویداد مرتبط بود که نشان می دهد خاطرات به طور جداگانه ذخیره شده اند.

تأثیر این سیگنال، بازنشانی عصبی فراتر از تقسیم بندی اولیه حافظه بود. سطوح بالاتر فعالیت لوکوس سیرولئوس در مرزهای رویداد با تغییرات برجسته تر در فعال سازی در ناحیه هیپوکامپ (hippocampus) مرتبط بود. این ناحیه از مغز برای رمزگذاری خاطرات جدید و ردیابی اطلاعات متنی مانند مکان و زمان بسیار مهم است.

یکی از نویسندگان گفت: بخشی از وظیفه هیپوکامپ ، نقشه برداری از ساختار تجربیات ماست، بنابراین شاخصی از ابتدا، میانه و انتهای رویدادها را دارد. ما دریافتیم که لوکوس سیرولئوس ممکن است سیگنال شروع حیاتی را به هیپوکامپ ارائه دهد.

وی افزود: ما اکنون در یک رویداد جدید هستیم. کارهای قبلی نشان داده بود که فوران های فعالیت لوکوس سیرولئوس به تنظیم مجدد شبکه های مغزی برای هدایت توجه به تجربیات جدید و مهم کمک می کند. یافته های ما نشان می دهد که این سیگنال بسیار گسترده تر است و همچنین به نواحی مرتبط با حافظه که بازنمایی رویدادهای جاری را حمل می کنند، می رسد.

دانشمندان همچنین بررسی کردند که چگونه فوران های کوتاه فعال سازی لوکوس سیرولئوس تحت تأثیر سطوح پایه فعالیت این منطقه قرار می گیرند. این موضوع مهم است، زیرا نورون های این منطقه در دو حالت متمایز عمل می کنند. اول حالت فورانی که رویدادهای مهم را نشان می دهد و خاطرات جدید را تشکیل می دهد و دوم، حالت پس زمینه که هوشیاری عمومی و استرس را تنظیم می کند.

کلوت گفت: لوکوس سیرولئوس مانند سامانه هشدار داخلی مغز است، اما در شرایط استرس زا، این سامانه بیش از حد فعال می شود. نتیجه مانند زندگی با یک هشدار آتش سوزی است که هرگز متوقف نمی شود و تشخیص زمان وقوع یک آتش سوزی واقعی را دشوار می کند.

اگرچه تعامل پویا بین این الگوها در زمینه تصمیم گیری، ادراک و یادگیری مورد مطالعه قرار گرفته است، اما ارتباط آن با نحوه درک و به خاطر سپردن رویدادها تاکنون نامشخص بوده است. بنابراین، نویسندگان برای یک آزمایش دیگر اقدام کردند. آن ها می خواستند بدانند که آیا فوران های فعال سازی لوکوس سیرولئوس در مرزهای رویداد ممکن است در شرایط استرس زا ضعیف شوند یا از بین بروند یا خیر.

دانشمندان در تصویربرداری از شرکت کنندگان در شرایط استرس زا، سیگنال مرتبط با سطح بالاتر نوروملانین (neuromelanin) که تصور می شود نشان دهنده استرس مزمن است، پاسخ های ضعیف تری از گشاد شدن مردمک نسبت به مرزهای رویداد مشاهده کردند. نوسانات قوی تر با فرکانس پایین در فعال سازی لوکوس سیرولئوس که شاخصی برای سطوح پایه فعالیت است، همچنین پیش بینی کننده افزایش های ضعیف تر در فعال سازی این منطقه و پاسخ های مردمک به مرزها در طول کار بودند.

نوروملانین یک رنگدانه تیره رنگ است که در سلول های عصبی خاصی در مغز یافت می شود. این رنگدانه بیشتر در ناحیه سیاه مغز و محل آبی رنگ مغز وجود دارد. عملکرد دقیق آن هنوز به طور کامل شناخته نشده است، اما گمان می رود که در تنظیم متابولیسم دوپامین و محافظت از سلول های عصبی در برابر آسیب های ناشی از استرس نقش داشته باشد.

این یافته ها نشان می دهد که بیش برانگیختگی مزمن ممکن است حساسیت فرد را به تغییر کاهش دهد و سرنخ هایی را که بخش های جدید را در حافظه لنگر می اندازند و سازماندهی می کنند، مختل کند. شناسایی لوکوس سیرولئوس به عنوان دروازه ای برای تشکیل حافظه ممکن است به راه های بهتری برای درمان اختلالات مرتبط با حافظه مانند بیماری آلزایمر منجر شود. درک رویدادها به روش صحیح، مستقیماً با حافظه بهتر مرتبط است که نشان می دهد بهبود عملکرد لوکوس سیرولئوس یک هدف مؤثر برای محافظت یا بازیابی عملکرد حافظه است.

کلوت خاطرنشان کرد: انجام علوم پایه و مطالعات بالینی برای گشودن درهای جدید برای درمان اختلالات ناتوان کننده حیاتی است. اقدامات قانونی جدید، این آینده را تهدید می کند، نه تنها برای مطالعات علمی بلکه برای پیشرفت هایی که می توانند زندگی بیماران و خانواده هایشان را بهبود بخشند. یکی از کوچکترین بازیکنان مغز ما ممکن است بزرگترین تأثیر را بر نحوه درک و به خاطر سپردن زندگی ما داشته باشد.

این مطالعه در مجله Neuron منتشر شده است.