خانه / علوم اعصاب شناختی / نورون های ردیاب حافظه در مغز انسان شناسایی شد

نورون های ردیاب حافظه در مغز انسان شناسایی شد

نوروسافاری | متخصصان مهندسی عصبی اولین شواهدی را پیدا کرده اند که نشان می دهد سلولهای عصبی انفرادی در مغز انسان وجود دارند که در هنگام فراخوان خاطرات، خاطرات خاصی را هدف قرار می دهند. آنها در بیمارانی که مورد جراحی مغز و اعصاب قرار گرفته بودند و الکترودهایی در مغزشان کاشته شده بود, ثبت از الکترود ها را  مورد مطالعه قرار دادند و بررسی کردند که چگونه سیگنالهای مغزی بیماران با رفتار آنها هنگام انجام یک آزمون حافظه واقعیت مجازی مطابقت دارند. محققان “سلولهای ردیاب حافظه” را شناسایی کردند که فعالیت آنها مخصوص به مکانی است که فرد با اشیا خاصی در آن روبرو شده است.

جنبه مهمی از حافظه انسان توانایی ما در حدس زدن لحظاتی خاص از طیف گسترده ای از تجربیاتی است که در محیط های معینی اتفاق افتاده است. به عنوان مثال، اگر از شما خواسته شود که برای برنامه های سفر توریستی برای شهری که بارها از آن بازدید کرده اید پیشنهادی ارایه دهید، مغز شما به نوعی این امکان را به شما می دهد که به طور انتخابی خاطرات خاصی را از سفرهای مختلف خود یادآوری و متمایز کنید تا بتوانید یک پاسخ مناسب را ارائه دهید.

مطالعات نشان داده اند که حافظه اخباری- نوعی از حافظه که می توانید بطورآگاهانه به یاد بیاورید مانند به یادآوردن آدرس خانه یا نام مادر خود – به سلامت ساختارهای لوب گیجگاهی میانی در مغز، از جمله هیپوکامپ و قشر entorhinal (EC) متکی است. نشان داده شده است که این مناطق همچنین برای شناخت مکانی مهم هستند.

کشف “سلولهای مکانی” و “سلولهای شبکه” در این مناطق – نورون هایی که برای نشان دادن مکان های خاص در محیط در حین پیمایش مسیر فعال می شوند (مشابه GPS) منجر به برنده شدن جایزه نوبل شد. با این حال، هنوز مشخص نبوده است که چگونه این “نقشه مکانی” در مغز با حافظه رویدادی شخص از وقایعی که در آن مکانها اتفاق افتاده است ارتباط دارد و اینکه چگونه فعالیت عصبی در این مناطق ما را قادر می سازد از میان تجربیات مرتبط، حافظه خاصی را برای بازیابی مورد هدف قرار دهیم.

بیشتر بدانید:  سیستم موقعیت ­یاب جهانی (GPS) مغز کارکردی فراتر از هدایت صرف دارد

سلولهای ردیاب حافظه

به گزارش نوروسافاری از دانشگاه کلمبیا، تیمی به سرپرستی مهندسین عصبی در دانشکده مهندسی کلمبیا اولین شواهدی را پیدا کردند مبنی بر اینکه نورون های انفرادی در مغز انسان در هنگام فراخوانی، خاطرات خاصی را مورد هدف قرار می دهند. آنها ثبت از الکترودها را در بیماران جراحی مغز و اعصاب که در مغزشان الکترودهایی کاشته شده بود, مورد مطالعه قرار دادند و بررسی کردند که چگونه سیگنال های مغزی بیماران با عملکرد فرد در حین انجام یک آزمون حافظه واقعیت مجازی مکان اشیا مطابقت دارد.

 محققان “سلولهای ردیاب حافظه” را شناسایی کرده اند که فعالیت آنها به خصوص نسبت به مکانی است که در آن افراد با اشیاء خاص روبرو شده اند. این مطالعه در مجله معتبر Nature Neuroscience منتشر شده است.

جوش جاکوبز، استادیار مهندسی زیست پزشکی، و رهبر این تحقیق می گوید:

ما این سلولهای عصبی ردیاب حافظه را ابتدا در قشر entorhinal (EC) پیدا کردیم، که یکی از اولین مناطق مغز است که تحت تأثیر شروع بیماری آلزایمر قرار دارد.

از آنجا که فعالیت این سلولهای عصبی ارتباط نزدیکی دارد با آنچه فرد در تلاش است به خاطر آورد، ممکن است که اختلال فعالیت آنها توسط بیماری هایی مانند آلزایمر منجر به نقص در حافظه شود. یافته های ما باید مسیر جدیدی از تحقیقات را باز کند در مورد اینکه چگونگه فعالیت عصبی قشر entorhinal و لوب تمپورال میانی به ما کمک می کنند تا رویدادهای گذشته را برای یادآوری هدف قرار دهیم، و به طور عمومی تر هدف ما این است که چگونگی همپوشانی فضا و حافظه را در مغز مورد بررسی قرار دهیم.

این تیم توانست با استفاده از یک فرصت نادر، فعالیت نورونهای منفرد را اندازه گیری کند: ثبت تهاجمی از مغز ۱۹ بیماری که در چند بیمارستان از جمله مرکز پزشکی ایروینگ دانشگاه کلمبیا مورد جراحی مغز و اعصاب قرار گرفته بودند. بیماران مبتلا به صرع مقاوم به دارو بودند و از قبل الکترودهایی که ثبت انجام میدهند را برای معالجه بالینی در مغزشان کاشته بودند.

محققان آزمایشاتی را به عنوان بازی های رایانه ای واقعیت مجازی سرگرم کننده و چندجانبه ای طراحی کردند و بیماران بستری از لپ تاپ ها و کنترل کننده های دستی برای حرکت در محیط های مجازی استفاده کردند. در انجام آزمون، ابتدا افراد برای یادگیری موقعیت های مکانی چهار شیء منحصر به فرد در محیط جستجو می کنند. سپس محققان اشیاء را حذف کرده و از بیماران می خواستند که از طریق حرکت در محیط , محل یک شی خاص را در هر بار آزمایش مشخص کنند.

بیشتر بدانید:  حذف و بازگرداندن حافظه

جستجوی اشیا در واقعیت مجازی

این تیم درحالیکه بیماران در محیط حرکت میکردند و اهداف حافظه ای خود را علامت گذاری میکردند, فعالیت نورون ها را اندازه گیری کردند. در ابتدا، آنها سلولهای عصبی کاملاً تنظیم شده مشابه “سلولهای مکانی” را که همیشه هنگام حرکت بیماران از مکانهای خاص، صرف نظر از هدف حافظه افراد فعال می شوند را شناسایی کردند.

 سلمان ا. قاسم، دانشجوی دکترای جاکوبز و نویسنده اصلی این تحقیق می گوید:

به نظر می رسید که این نورون ها فقط به موقعیتهای مکانی خاص فرد اهمیت می دهند درست مانند GPS خالص.

اما محققان همچنین متوجه شدند که در این آزمایش سلولهای عصبی دیگری هستند که فقط در مکانهایی که مربوط به به خاطر آوردن خاطرات بیمار در آن دفعه آزمون است, فعال می شوند – هر وقت به بیماران این دستورالعمل داده می شد که یادآوری خاطره متفاوتی را هدف قرار دهند، این سلولهای عصبی فعالیت خود را تغییر می دادند تا منطبق با هدف گذاری موقعیت مکانی جدید به خاطر سپرده شده باشد. آنچه به ویژه جاکوبز و قاسم را هیجان زده می کند این است که آنها می توانند بر اساس فعالیت این نورونها، حافظه خاصی را که یک بیمار آنرا مورد هدف قرار داده بود رمزگشایی کنند.

قاسم می گوید :

مطالعه ما نشان می دهد که سلولهای عصبی در مغز انسان تجربیاتی را که ما به طور ارادی به یاد می آوریم، ردیابی می کنند و می توانند الگوهای فعالیتی آنها را برای تمایز بین خاطرات تغییر دهند. آنها دقیقاً مانند پین های موجود در نقشه گوگل شما هستند که مکان های مورد نظر شما را برای رویدادهای مهم نشان می دهند.

 این کشف ممکن است یک مکانیسم بالقوه ای را برای توانایی ما در فراخوانی انتخابی تجارب مختلف گذشته فراهم نموده و اینکه چگونه این خاطرات ممکن است بر نقشه مکانی مغز ما تأثیر بگذارد را روشن نماید.

جاکوبز و قاسم در طرح بعدیشان به دنبال شواهدی هستند که نشان دهند این سلولهای عصبی خاطرات را در بسترهای غیرمکانی بازنمایی می کنند تا نقش آنها را در عملکرد حافظه ای بهتر مشخص کنند. قاسم خاطرنشان می کند:

ما اکنون می دانیم که سلولهای عصبی به مکانی که خاطرات ما در آنجا رخ می دهند اهمیت می دهند, اکنون می خواهیم ببینیم که آیا این سلولهای عصبی به سایر ویژگیهای آن خاطرات مانند زمان وقوع، اینکه چه اتفاقی افتاده و غیره نیز اهمیت می دهند.

ترجمه: الهام مه آبادی پور – وبسایت نوروسافاری

لینک خبر:

Specific Neurons that Map Memories Now Identified in the Human Brain

لینک مقاله:

Memory retrieval modulates spatial tuning of single neurons in the human entorhinal cortex

همچنین ببینید

دوره آموزشی مبانی علوم اعصاب کاربردی (دوره هشتم)

5 / 5 ( 2 امتیاز ) نوروسافاری | موسسه دانش بنیان نوع یک آینده مغز …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *