[ad_1]

دو مطالعه به هدایت محققان جنوب غربی UT ، نور جدیدی را در مورد چگونگی رمزگذاری مغز در زمان و مکان در خاطرات روشن می کند. یافته هایی که اخیراً در PNAS و علوم پایه، نه تنها به پایه و اساس تحقیقات اساسی حافظه اضافه خواهد شد ، بلکه در نهایت می تواند زمینه را برای درمان های جدید برای مقابله با از دست دادن حافظه از شرایطی مانند آسیب مغزی آسیب دیده یا بیماری آلزایمر فراهم کند.

حدود یک دهه پیش ، گروهی از سلول های عصبی معروف به “سلول های زمانی” در موش صحرایی کشف شد. به نظر می رسد این سلول ها هنگام وقوع ، نقشی منحصر به فرد در ثبت دارند و به مغز اجازه می دهند تا ترتیب آنچه در حافظه اپیزودیک اتفاق می افتد را به درستی علامت گذاری کند.

بردلی لگا ، MD ، دانشیار جراحی مغز و اعصاب در UTSW و نویسنده ارشد PNAS مطالعه. لگا می گوید ، با شلیک در یک توالی قابل تکرار ، آنها به مغز اجازه می دهند تا هنگام وقوع سازماندهی شود. زمان پرتاب آنها توسط امواج مغزی با 5 هرتز کنترل می شود که نوسانات تتا نامیده می شوند ، در فرایندی که به عنوان precession شناخته می شود.

لگا با استفاده از یک وظیفه حافظه که تقاضای زیادی برای اطلاعات مربوط به زمان دارد ، بررسی می کند که آیا انسان ها سلول های زمانی نیز دارند؟ لگا و همکارانش داوطلبانی را از انستیتوی نظارت بر صرع پیتر اودونل جونیور در یوتا ، جنوب غربی استخدام کردند ، جایی که بیماران مبتلا به صرع چندین روز قبل از عمل برای از بین بردن قسمتهای آسیب دیده مغز خود که باعث تشنج شده بود ، در آنجا ماندند. لگا گفت ، الکترودهای کاشته شده در مغز این بیماران به جراحان کمک می کند تا کانون های تشنج را به طور دقیق شناسایی کنند و همچنین اطلاعات ارزشمندی در مورد عملکرد داخلی مغز فراهم می کنند.

محققان هنگام ثبت فعالیت الكتریكی از هیپوكامپ در مغز 27 داوطلب ، از آنها خواستند كه وظایف “تشنج آزاد” را انجام دهند ، از جمله خواندن لیستی از 12 كلمه به مدت 30 ثانیه ، و ایجاد یك مسئله مختصری در زمینه ریاضیات باعث می شود كه آنها از تمرین دور شوند. لیست کرده و سپس تا 30 ثانیه آینده هرچه بیشتر کلمات را از لیست به یاد بیاورید. این کار مستلزم تداعی هر کلمه با یک قطعه از زمان است (لیستی که در آن بود) ، که به لگا و تیمش اجازه می دهد سلولهای زمانی را جستجو کنند. آنچه این تیم هیجان انگیز یافت: آنها نه تنها جمعیت پایداری از سلول های زمانی را شناسایی كردند ، بلكه راه اندازی این سلول ها پیش بینی می كند كه افراد به مرور می توانند كلمات را به هم متصل كنند (پدیده ای به نام گروه بندی زمانی). سرانجام ، به نظر می رسد که این سلول ها همانطور که پیش بینی شده است ، در انسان ترجیح فاز از خود نشان می دهند.

به گزارش لگا ، “سالها دانشمندان اظهار داشتند كه سلولهای زمان مانند چسبی هستند كه خاطرات وقایع زندگی ما را جمع می كنند.” “این کشف به طور خاص از این ایده به روشی زیبا پشتیبانی می کند.”

در مطالعه دوم در علوم پایه، دکتر برد فایفر ، استادیار عصب شناسی ، تیمی را هدایت می کند که موقعیت سلول ها را بررسی می کند – جمعیتی از سلول های هیپوکامپ در حیوانات و انسان ها که وقایع را ثبت می کنند. فایفر توضیح می دهد که محققان مدت هاست می دانند که حیوانات به روال گذشته سفر می کنند ، سلول های عصبی که مکان های مختلفی را در این مسیر رمزگذاری می کنند ، به صورت پی در پی فعال می شوند ، مانند سلول های زمانی که در یک سری وقایع موقتی شلیک می شوند. علاوه بر این ، در حالی که موش ها به طور فعال در حال کاوش در محیط هستند ، سلول های موجود در ادامه به “مینی توالی ها” سازماندهی می شوند ، که نشان دهنده تمیز کردن مجازی مناطق مقابل موش است. این نوسانات راداری تقریباً 8-10 بار در ثانیه رخ می دهد و تصور می شود مکانیسم مغز برای پیش بینی حوادث یا نتایج قریب الوقوع باشد.

قبل از این مطالعه مشخص شده بود که وقتی موش ها کار خود را متوقف می کنند ، سلول ها در مکان ها اغلب در توالی های طولانی فعال می شوند که به نظر می رسد تجربه قبلی موش را در جهت مخالف تکرار می کند. در حالی که این وقایع “تکرار معکوس” به عنوان مهم برای تشکیل حافظه شناخته شده بودند ، مشخص نبود که هیپوکامپ چگونه قادر به تولید چنین توالی هایی است. در حقیقت ، کارهای قابل توجهی نشان داده است که تجربه باید به جلو تقویت شود ، به جلو نگاه کند ، اما تکرارهای معکوس را تضعیف کند.

برای تعیین چگونگی کارکرد این خاطرات به جلو و عقب با هم ، فیفر و همکارانش الکترودهایی را در هیپوکامپ موش ها قرار دادند ، سپس به آنها اجازه دادند دو مکان مختلف را کشف کنند: یک میدان مربع و یک مسیر طولانی و مستقیم. آنها برای تشویق به حرکت در این فضاها ، چاههای شیر شکلات را در مکان های مختلف قرار می دهند. آنها سپس فعالیت سلولی حیوانات را تجزیه و تحلیل کردند تا ببینند چگونه با محل زندگی آنها مطابقت دارد.

سلولهای عصبی خاصی در حالی که موشها در این فضاها پرسه می زدند شلیک می کردند و اطلاعات را در محل کد می کردند. همان سلولهای عصبی در همان توالی که موشها به مسیر خود بازگشتند شلیک کردند و با تکمیل پاهای مختلف در مسیرهای خود ، به طور دوره ای در جهت مخالف شلیک می کردند. با این حال ، با نگاهی دقیق به داده ها ، محققان چیز جدیدی پیدا کردند: همزمان با حرکت موش ها در این فضاها ، نورون های آنها نه تنها مینی توالی های قابل پیش بینی را نشان می دهند ، بلکه مینی توالی های عقب مانده و عقب مانده را نیز نشان می دهند. توالی رفت و برگشت به طور متناوب انجام می شود و هر کدام فقط چند ده میلی ثانیه طول می کشد.

فایفر گفت: “هرچه این حیوانات به جلو می رفتند ، مغز آنها مرتباً منتظر می ماند تا چه اتفاقی بیفتد و آنچه را که تازه اتفاق افتاده است به یاد می آورد و همه اینها در یک ثانیه.”

فایفر و تیم وی در حال حاضر در حال بررسی این هستند که این سلول ها از قسمت های دیگر مغز چه ورودی ای دریافت می کنند که باعث می شود آنها بر اساس این الگوهای جلو یا عقب عمل کنند. به گفته وی ، از نظر تئوری ، ممکن است بتوان این سیستم را ربوده تا به مغز کمک کند تا با وفاداری بیشتری در مکانی که یک واقعه رخ داده را یادآوری کند. لگا اضافه می کند ، به همین ترتیب ، تکنیک های تحریک در نهایت می توانند از مدل دقیق سلول های زمانی تقلید کنند تا به افراد کمک کند توالی های زمان را با دقت بیشتری به خاطر بسپارند. وی افزود: تحقیقات بیشتر با “طی چند دهه گذشته در کشف جدید حافظه انفجاری رخ داده است”. “فاصله بین اکتشافات اساسی در حیوانات و راهی که آنها می توانند به انسان کمک کنند در حال حاضر بسیار کوتاهتر شده است.”

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir

ایندکسر