مکانیسمی برای تعیین ماندگاری خاطرات پیدا شد _اخبار روانشناسی جزیره ذهن

این مطالعه که توسط محققان دانشکده پزشکی گروسمن نیویورک هدایت می‌شود، حول سلول‌های مغزی به نام نورون‌ها می‌چرخد که برای انتقال سیگنال‌های الکتریکی که خاطرات را رمزگذاری می‌کنند، «آتش می‌زنند» – یا نوساناتی در تعادل بارهای مثبت و منفی خود ایجاد می‌کنند. گروه‌های بزرگی از نورون‌ها در ناحیه‌ای از مغز به نام هیپوکامپ در چرخه‌های ریتمیک با هم شلیک می‌کنند و دنباله‌ای از سیگنال‌ها را در فاصله میلی‌ثانیه‌ای از یکدیگر ایجاد می‌کنند که می‌توانند اطلاعات پیچیده را رمزگذاری کنند.

این “فریادها” که “موج های تیز” نامیده می شوند، به بقیه قسمت های مغز شلیک تقریباً همزمان 15 درصد از نورون های هیپوکامپ را نشان می دهند و به دلیل شکلی که هنگام ثبت فعالیت آنها توسط الکترودها و ثبت روی یک الکترود به خود می گیرند، نامگذاری شده اند. نمودار

در حالی که مطالعات گذشته موج‌ها را با شکل‌گیری حافظه در طول خواب مرتبط می‌کردند، مطالعه جدید که به صورت آنلاین در مجله منتشر شد علوم پایه در 28 مارس، متوجه شد که رویدادهای روز و بلافاصله بعد از 5 تا 20 موج تند موجی بیشتر در طول خواب پخش می شوند و بنابراین در خاطرات دائمی تثبیت می شوند. وقایعی که به دنبال آن موج‌های بسیار کم یا بدون موج تند به دنبال آن‌ها بود، نتوانست خاطرات ماندگاری را ایجاد کند.

گیورگی بوزاکی، نویسنده ارشد این مطالعه، دکتر و دکترا، پروفسور علوم اعصاب بیگز در دپارتمان علوم اعصاب، می‌گوید: «مطالعه ما نشان می‌دهد که امواج امواج تند مکانیسم فیزیولوژیکی است که توسط مغز برای «تصمیم‌گیری» برای نگه‌داشتن و دور انداختن استفاده می‌شود. علوم اعصاب و فیزیولوژی در NYU Langone Health.

راه رفتن و مکث

مطالعه جدید بر اساس یک الگوی شناخته شده است: پستانداران از جمله انسان جهان را برای چند لحظه تجربه می کنند، سپس مکث می کنند، سپس کمی بیشتر تجربه می کنند، سپس دوباره مکث می کنند. نویسندگان مطالعه می گویند پس از توجه به چیزی، محاسبات مغز اغلب به حالت ارزیابی مجدد «بیکار» تغییر می کند. چنین مکث های لحظه ای در طول روز اتفاق می افتد، اما طولانی ترین دوره های بیکاری در طول خواب رخ می دهد.

Buzsaki و همکارانش قبلاً ثابت کرده بودند که وقتی ما به طور فعال اطلاعات حسی را کاوش می کنیم یا حرکت می کنیم، هیچ موج موجی تیز رخ نمی دهد، بلکه فقط در طول مکث های بیکار قبل یا بعد از آن. مطالعه حاضر نشان داد که امواج تیز موج نشان دهنده مکانیسم نشانه گذاری طبیعی در طول چنین مکث هایی پس از بیداری است، با الگوهای عصبی برچسب گذاری شده در طول خواب پس از کار دوباره فعال می شوند.

نکته مهم این است که موج های تیز موج از شلیک “سلول های مکان” هیپوکامپ به ترتیب خاصی تشکیل می شوند که هر اتاقی را که وارد می شویم و هر بازوی پیچ و خم را که توسط موش وارد می شود رمزگذاری می کند. برای خاطراتی که به یاد می‌مانند، همان سلول‌ها با سرعت بالا شلیک می‌کنند، در حالی که ما می‌خوابیم، “رویداد ثبت شده را هزاران بار در شب پخش می‌کنند.” این فرآیند ارتباطات بین سلول های درگیر را تقویت می کند.

برای مطالعه حاضر، اجراهای پی در پی ماز توسط موش های مورد مطالعه از طریق الکترودهای جمعیت سلول های هیپوکامپ که به طور مداوم در طول زمان تغییر می کردند، علی رغم ثبت تجربیات بسیار مشابه، ردیابی شدند. این برای اولین بار نشان داد که پیچ و خم می چرخد ​​که در طی آن امواج در طول مکث بیداری رخ می دهد، و سپس در طول خواب دوباره پخش می شود.

موج‌های تند معمولاً زمانی ثبت می‌شد که یک موش پس از هر دویدن پیچ و خم برای لذت بردن از یک شیرینی شیرین مکث می‌کرد. به گفته نویسندگان، مصرف پاداش، مغز را آماده کرد تا از یک الگوی اکتشافی به یک الگوی بیکار تبدیل شود تا امواج تیز موجی رخ دهد.

با استفاده از کاوشگرهای سیلیکونی دو طرفه، تیم تحقیقاتی توانست تا 500 نورون را به طور همزمان در هیپوکامپ حیوانات در حین اجرای ماز ثبت کند. این به نوبه خود چالشی را ایجاد کرد زیرا هرچه نورون های بیشتری به طور مستقل ثبت شوند، داده ها بسیار پیچیده می شوند. برای به دست آوردن درک شهودی از داده‌ها، تجسم فعالیت‌های عصبی و شکل‌گیری فرضیه‌ها، این تیم با موفقیت تعداد ابعاد داده‌ها را کاهش داد، از جهاتی مانند تبدیل یک تصویر سه‌بعدی به یک تصویر مسطح، و بدون از دست دادن یکپارچگی داده‌ها. .

نویسنده اول وانان (وینی) یانگ، دکترا، دانشجوی فارغ التحصیل در Buzsáki گفت: “ما برای خارج کردن دنیای بیرون از معادله کار کردیم و مکانیسم هایی را بررسی کردیم که مغز پستانداران به طور ذاتی و ناخودآگاه برخی از خاطرات را برای ماندگاری برچسب گذاری می کند.” آزمایشگاه. چرایی تکامل چنین سیستمی هنوز یک راز است، اما تحقیقات آینده ممکن است دستگاه‌ها یا روش‌هایی را نشان دهد که می‌توانند امواج تیز امواج را برای بهبود حافظه یا حتی کاهش یادآوری رویدادهای آسیب‌زا تنظیم کنند.

همراه با دکتر. بوزاکی و یانگ، نویسندگان مطالعه از موسسه علوم اعصاب در NYU Langone Health رومن هوزار و توماس هاین مولر بودند. کریل کیسلف از مرکز علوم عصبی در دانشگاه نیویورک نیز نویسنده بود و چن سان از میلا، مؤسسه هوش مصنوعی کبک، در مونترال نیز نویسنده بود. این کار توسط کمک های مالی موسسه ملی بهداشت R01MH122391 و U19NS107616 پشتیبانی شد.