مطالعه اینکه چگونه مغز انسان اطلاعات را ذخیره می کند می تواند منجر به درمان افرادی شود که با کارهای روزمره دست و پنجه نرم می کنند.
نویسنده: ویتوریا دالسیو
پروفسور Jan Buitelaar، متخصص بیماری‌های عصبی، در مورد ارتباط احتمالی بین اختلال بیش‌فعالی کمبود توجه – یا ADHD – و حافظه بسیار شیفته است.
در حالی که ژن‌ها نقش مهمی در ADHD دارند، Buitelaar فکر می‌کند بخشی از مغز که رکوردها را ذخیره می‌کند، معروف به “حافظه کاری” نیز نقش دارد. حافظه کاری مقدار محدودی از اطلاعات مانند آدرس خیابان یا شماره تلفن را برای مدت کوتاهی در خود نگه می دارد، در حالی که مبنایی اساسی برای فرآیندهای ذهنی بالاتر مانند تصمیم گیری فراهم می کند.
تست ذخیره سازی
بیوتلار که این تحقیق را در دانشگاه پزشکی رادبود انجام داده است، می گوید: «وقتی معلم چیزی را برای دانش آموز توضیح می دهد، از کودک انتظار می رود که بسیاری از آن اطلاعات را در ذهن خود فعال نگه دارد و همچنین آن را با حقایق و دانش ذخیره شده در جای دیگری در مغز ادغام کند. مرکز مرکز در هلند. “این توابع توسط حافظه فعال انجام می شود.”
در حال حاضر، یک پروژه تحقیقاتی با بودجه اتحادیه اروپا با هدف روشن کردن ارتباط بین بیماری های روانی مانند ADHD و حافظه فعال است.
در حالی که ADHD میلیون ها نفر را در اروپا تحت تاثیر قرار می دهد، این تنها اختلال عصبی مرتبط با نقص حافظه فعال نیست.
دکتر برنهارد اسپیتزر، عصب‌شناس شناختی در موسسه توسعه انسانی ماکس پلانک در آلمان، می‌گوید: «حافظه کاری می‌تواند در بسیاری از اختلالات – از اسکیزوفرنی گرفته تا آلزایمر و پارکینسون – اما در پیری سالم به خطر بیفتد. بنابراین درک بهتر آن بسیار مهم است.
اسپیتزر پروژه اتحادیه اروپا را رهبری می کند که به نام DeepStore و به مدت پنج سال تا سال 2026 ادامه دارد.
اگرچه حافظه فعال ظرفیت بسیار محدودی دارد – می تواند تنها چهار تا هفت قطعه اطلاعات را در هر زمان معین نگه دارد – برای عملکرد طبیعی انسان ضروری است و چیزی را تشکیل می دهد که اسپیتزر آن را “ابر قدرت” می نامد.
یک معجزه زیرک
زمانی که حافظه کاری خوب کار نمی کند، افراد لحظاتی پس از انجام آن، ردیابی کاری را که انجام داده اند از دست می دهند – به عنوان مثال، فراموش می کنند که یک حوله را بلافاصله پس از بستن زیپ در کیف باشگاه خود قرار داده اند.
Buitelaar گفت: “اگر مهارت های توجه شما ضعیف باشد، شکاف های دائمی در آنچه در حافظه کاری شما می رود دارید.” بنابراین ایجاد این ارتباطات بسیار سخت تر است.
تیم DeepStore قصد دارد با گسترش درک مکان و چگونگی ذخیره این خاطرات توسط مغز، زمینه را برای درمان های بهتر برای افراد مبتلا به مشکلات در این زمینه فراهم کند.
تا همین اواخر، عقل متعارف معتقد بود که سیستم حافظه فعال به طور کامل در قشر پیشانی مغز قرار دارد. اکنون مشخص شده است، هرچند با جزئیات محدود، بسیاری از قسمت های دیگر مغز نیز درگیر هستند.
اسپیتزر می گوید: «چگونگی توزیع حافظه فعال در مغز هنوز نیاز به توضیح دارد. “رسیدن به ته این معما ما را گام مهمی به سوی درک ابرقدرت حافظه فعال خواهد برد.”
این تیم معتقد است که اهمیت حافظه فعال در انعطاف پذیری آن نهفته است – توانایی آن در تبدیل و قالب بندی مجدد اطلاعات.
اسپیتزر گفت: “ما اکنون می دانیم که بسیار سازگار و پویا است.” به عنوان مثال، اگر من یک خودکار را به دست بگیرم، می‌توانید اطلاعات را در حافظه کاری خود در قالب‌های بی‌شماری در مقابل چشمانتان ذخیره کنید: به عنوان یک تصویر عکاسی، به عنوان یک مفهوم انتزاعی مرتبط با آنچه شما می‌دانید که کارکرد قلم است. ، یا به عنوان یک شی که در یک زاویه خاص رفتار می کند. و مغز شما قادر خواهد بود با توجه به وظیفه ای که اطلاعات برای آن نیاز است، شکل خود را تغییر دهد.
تیم DeepStore از ردیابی چشم، اسکن عملکردی مغز و سایر تکنیک‌های غیرتهاجمی برای اندازه‌گیری فعالیت مغز و میدان‌های مغناطیسی در انسان استفاده می‌کند.
در گام بعدی، محققان به داده‌های الکترودهای کاشته‌شده در مغز نخستی‌های غیرانسان برای رمزگشایی زیربنای عصبی حافظه فعال تا سطح تک سلولی نگاه خواهند کرد.
اسپیتزر گفت: “در پایان تحقیقات خود، ما امیدواریم که پویایی حافظه فعال و اینکه چگونه اطلاعات مناسب را در زمان مناسب برای هر کار در اختیار ما قرار می دهد را بهتر درک کنیم.”
دانستن در مورد و چگونگی
در حالی که برخی افراد برای حفظ اطلاعات موقتی تلاش می کنند، برخی دیگر در ذخیره، نگهداری و بازیابی داده های دریافت شده در گذشته مشکل دارند.
حافظه بلند مدت تمرکز پروژه تحقیقاتی دیگری است که توسط اتحادیه اروپا تامین مالی شده است.
تحت عنوان MemUnitedاین برنامه به مدت دو سال و نیم تا می 2025 ادامه دارد و با همکاری دانشگاه گنت در بلژیک و دانشگاه کلمبیا در ایالات متحده است.
هدف محققان گسترش دانش در مورد فرآیندهای عصبی مشترک دو سیستم اصلی مغز است که از حافظه بلندمدت پشتیبانی می‌کنند: سیستم‌های “اظهاری” و “روشی”.
فرآیندهای حافظه اظهاری، یادآوری آگاهانه حقایق و رویدادهای گذشته – “دانش” را امکان پذیر می کند. این هم دانش عمومی مانند مفاهیم علمی و هم تجربه شخصی را در بر می گیرد.
فرآیندهای حافظه رویه ای از حفظ مهارت ها، عادات و “حافظه ماهیچه ای” پشتیبانی می کنند. این عملکرد «دانستنی» است که شامل مواردی مانند دوچرخه سواری یا تهیه یک فنجان قهوه است.
دکتر نینا دولفن، روانشناس بلژیکی که MemUnited را اداره می کند، می گوید: «مردم معمولاً از دانش رویه ای برای تهیه یک فنجان قهوه استفاده می کنند و به طور خودکار اقدامات لازم را به ترتیب درست انتخاب می کنند.
قابلیت های همپوشانی
تا همین اواخر، کارشناسان بر این باور بودند که سیستم‌های حافظه رویه‌ای و اظهاری به طور مستقل کار می‌کنند و بخش‌های مختلف مغز را درگیر می‌کنند.
ولی اسکن مغز انسان در دهه گذشته نشان داده شده است که برخی از فرآیندهای عصبی مشترک هستند و هر دو سیستم به هیپوکامپ، بخش عمده ای از مغز مرتبط با حافظه، ضربه می زنند.
با این حال، اطلاعات کمی در مورد همپوشانی وجود دارد.
دولفن گفت: “اگر این دو سیستم حافظه با یکدیگر تعامل داشته باشند، ممکن است یک فرآیند دست نخورده مغز به عنوان یک داربست عمل کند و از یادگیری در منطقه ای که کمبود وجود دارد حمایت کند.”
نمونه هایی از یک نوع حافظه بلند مدت وجود دارد که برای جبران نوع دیگری پس از آسیب مغزی – مانند سکته مغزی – آموزش داده می شود.
دولفن برای نشان دادن تأثیر احتمالی بر مغز بازماندگان سکته مغزی، مراحل تهیه یک فنجان قهوه را مثال می‌زند.
او گفت: «ممکن است ترتیب این مراحل را به خاطر نداشته باشند در حالی که توانایی انجام اقدامات فردی لازم برای تکمیل کار را حفظ می کنند.
دولفن چشم انداز احتمالی کمک به چنین افرادی را با بهره گیری از حافظه بیانی آنها از طریق نشانه های بصری، با هر مرحله از فرآیند با تصویری متفاوت ارائه کرد.
از آنجایی که این تحقیق هنوز در یک مرحله اساسی و نه کاربردی است، مطالعه داوطلبان سالم بهترین راه برای بررسی همپوشانی بین سیستم‌های حافظه اظهاری و رویه‌ای است.
دولفن در حالی که فعالیت مغز آنها را با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی یا fMRI کنترل می‌کرد، روی 35 داوطلب جوان و سالم آزمایش‌های حافظه انجام داد.
در نهایت، او امیدوار است که دانشمندان از نتایج او برای استفاده از روش‌های همپوشانی این دو نوع حافظه بلندمدت استفاده کنند.
دولفن گفت: “اگر بتوانیم راه های خلاقانه ای برای بازگرداندن استقلال افراد پس از مصدومیت پیدا کنیم، عالی خواهد بود.”
تحقیقات در این مقاله توسط برنامه افق اتحادیه اروپا تامین شده است، از جمله، در مورد DeepStore، از طریق شورای تحقیقات اروپا (ERC) و در مورد MemUnited، از طریق اقدامات Marie Sklodowska-Curie (MSCA). نظرات مصاحبه شوندگان لزوماً منعکس کننده نظرات کمیسیون اروپا نیست.
اطلاعات بیشتر
این مقاله در ابتدا در افق مجله تحقیقات و نوآوری اتحادیه اروپا.
متصل