پژوهشی تازه نشان داد؛
پالسهای پنهان چگونه بخشهای مختلف یک فکر را به هم وصل میکنند؟
پژوهشگران در مطالعهای تازه دریافتهاند که پالسهای الکتریکی بسیار کوتاه در مغز میتوانند بخشهای دور از هم اطلاعات را با یک ریتم مشترک هماهنگ کنند؛ سازوکاری که شاید راز شکلگیری یک فکر واحد در ذهن انسان باشد.
به گزارش سیناپرس، هنگامی که چهره یک فرد آشنا را میبینیم، مغز باید اطلاعات مختلفی مانند چهره، نام، مکان و خاطرات مرتبط با او را که ممکن است در بخشهای متفاوتی پردازش شوند، به یکدیگر پیوند دهد. اما اینکه مغز چگونه این اطلاعات پراکنده را به تجربهای یکپارچه تبدیل میکند، همچنان یکی از پرسشهای مهم علوم اعصاب است.
اکنون پژوهشی جدید که در نشریه Nature Neuroscience منتشر شده، شواهدی تازه از نقش «ریتمهای مشترک» میان بخشهای دور از هم مغز در حفظ و بازیابی اطلاعات ارائه کرده است.
این مطالعه به سرپرستی پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سندیگو و با بررسی فعالیت مغزی ۳۵ بیمار مبتلا به صرع مقاوم به درمان انجام شد. این افراد به دلایل پزشکی، الکترودهایی در مغز داشتند و همین موضوع به دانشمندان فرصت داد تا فعالیت الکتریکی سلولهای عصبی را با دقت بالایی ثبت کنند.
شرکتکنندگان در جریان آزمایش، یک یا سه تصویر را مشاهده کردند و باید آنها را برای چند ثانیه به خاطر میسپردند. سپس تصویر دیگری به آنها نشان داده میشد و باید تشخیص میدادند که آیا این تصویر در مجموعه اولیه وجود داشته است یا خیر.
پژوهشگران در این میان بر پدیدهای به نام «ریپل» یا موجک تمرکز کردند؛ انفجارهای بسیار کوتاه و ریتمیک فعالیت الکتریکی که حدود یکدهم ثانیه دوام دارند و با سرعتی نزدیک به ۹۰ نوسان در ثانیه رخ میدهند.
بررسی ۴۳ جلسه ثبت فعالیت مغزی و ۱۳۷۳ سلول عصبی نشان داد که این ریپلها گاهی بهطور همزمان در دو منطقه دور از هم مغز ظاهر میشوند. در چنین شرایطی، احتمال ارسال همزمان پیام توسط سلولهای عصبی در این مناطق حدود ۳۰ درصد افزایش پیدا میکرد و در برخی مراحل آزمایش، این افزایش به ۴۹ درصد میرسید.
به گفته پژوهشگران، این هماهنگی میتواند به مغز کمک کند تا اطلاعاتی را که در بخشهای مختلف ذخیره شدهاند، به یکدیگر متصل کند. برای مثال، چهره یک فرد ممکن است در یک بخش، نام او در بخشی دیگر و خاطره دیدار با او در ناحیهای متفاوت پردازش شود، اما این پالسهای هماهنگ میتوانند برای لحظهای مسیر ارتباطی میان این مناطق را فعال کنند.
نتایج این تحقیق نشان داد که هماهنگی ریپلها حتی میان مناطقی با فاصله حدود ۲۲۰ میلیمتر و در دو نیمکره مغز نیز رخ میدهد. نکته قابل توجه این بود که این هماهنگی با افزایش فاصله مناطق مغزی کاهش پیدا نکرد.
همچنین با دشوارتر شدن وظیفه حافظه، میزان این فعالیت هماهنگ افزایش یافت. هنگامی که شرکتکنندگان باید سه تصویر را به جای یک تصویر به خاطر میسپردند، هماهنگی میان مناطق مغزی در زمان حفظ اطلاعات حدود ۱۳ درصد و هنگام تشخیص تصاویر حدود ۱۹ درصد بیشتر شد.
پژوهشگران همچنین دریافتند: الگوی فعالیت هماهنگ سلولهای عصبی هنگام مشاهده یک تصویر، در زمان مشاهده دوباره همان تصویر نیز تکرار میشود. افرادی که این الگو را تجربه میکردند، معمولاً تصویر را سریعتر تشخیص میدادند.
با این حال، محققان تأکید میکنند که این مطالعه هنوز ثابت نمیکند ریپلهای مغزی مستقیماً عامل بهبود حافظه یا سرعت تشخیص هستند. شرکتکنندگان همگی مبتلا به صرع بودند و تنها بخشهایی از مغز که به دلایل درمانی الکترودگذاری شده بود، مورد بررسی قرار گرفت.
با وجود این محدودیتها، یافتههای جدید احتمال جذابی را مطرح میکند: شاید یک فکر واحد در ذهن ما زمانی شکل میگیرد که بخشهای دور از هم مغز، برای لحظهای کوتاه، با یک ضرباهنگ مشترک فعالیت میکنند.
مترجم:مهگل غفاری
