نگاهی اجمالی به حافظه ی میان مدت

زمانیکه جمله ای را که تازه خوانده اید یا شماره ی تلفنی را که می خواهید بگیرید حفظ می کنید در واقع درگیر نظامی حیاتی در مغز هستید که به آن حافظه میان مدت می گویند.

زمانیکه جمله ای را که تازه خوانده اید یا شماره ی تلفنی را که می خواهید بگیرید حفظ می کنید در واقع درگیر نظامی حیاتی در مغز هستید که به آن حافظه میان مدت می گویند.

دهه هاست که عصب شناسان بر این باورند اطلاعات در حافظه ی میان مدت حفظ می شوند و سلولهای مغز که با آن اطلاعات درگیرند انفجارهای مداوم دارند. اما تحقیقی جدید در موسسه فن آوری ماساچوست آن نظریه را ابطال کرده است و به این نتیجه رسیده درزمان جایگیری اطلاعات در حافظه میان مدت نورونها انفجارهای گاه به گاه و هماهنگ دارند.

طبق تحقیقات این انفجارهای دوره ای به مغز کمک می کنند در یک لحظه اطلاعات مختلفی را در حافظه حفظ کنند.

ارل میلر پروفسور موسسه ی پیکوور MIT (موسسه ای خاص حافظه و یادگیری) و استاد علوم شناختی و مغز می گوید: ” این انفجارهای گوناگون که در زمانهای متفاوتی عارض می شوند به مغز کمک می کنند اطلاعات را جدا از هم در حافظه حفظ کند.”

میلر نویسنده ی اصلی مقاله ای است که در 17 مارس در نشریه ی نورون منتشر شده است. مایکل لندکوییست، دانشجوی فوق دکترای موسسه ی پیکوور و جوناس روز که در دانشگاه توبینگن آلمان مشغول است هم در نگارش مقاله دست داشته اند.

انفجار فعالیتهای نورونی

انفجار نورونهای فعال در زمانیکه مغز اطلاعات دریافتی را حفظ می کند.

در آغاز دهه ی هفتاد میلادی آزمایشاتی نشان داد وقتی اقلامی اطلاعاتی در حافظه ی میان مدت نگه داشته می شوند زیر مجموعه ای از نورونها بطور مداوم شلیک می کنند. با این وجود به گفته ی میلر در این آزمایشها و آزمایشهای متعاقب فعالیت مغز تنها در بازه های زمانی چند ثانیه یا حتی چند دقیقه مورد بررسی قرار گرفت و نه بصورت لحظه به لحظه.

میلر در این مورد ادامه می دهد: “مشکل این است که مغز به این ترتیب کار نمیکند. به همین جهت به جای بررسی دقیقه ای یا ثانیه ای مغز آنرا لحظه به لحظه مورد بررسی قرار دادیم و متوجه جریان داشتن چیزی بسیار پیچیده تر شدیم.”

میلر و همکارانش فعالیتهای نورونهای مغز حیوانات را زمانی که سه مربع رنگی را که هرکدام در جایی متفاوت بود به آنها نشان میدادند ثبت کردند. پس از این مربع ها دوباره به حیوانات نشان داده شدند ولی رنگ یکی با دفعه ی قبل متفاوت بود. به حیوانات آموزش داده شده بود در صورتیکه رنگ مربعی تغییر کرد آنرا به محققان نشان دهند. این کار نیاز به در حافظه نگهداشتن اطلاعات تمام سه مربع به مدت حدود دو ثانیه بود.

محققان فهمیدند در زمان حفظ اقلام اطلاعاتی در حافظه ی میان مدت گروه هایی از نورون در قشر پیش پیشانی در یک لحظه با انفجاری فعال می شوند و این انفجارها تنها در جاهایی بروز می کنند که اطلاعات کنونی (در مورد حیوانات اطلاعات مربع ها) ذخیره شده اند. انفجارها در نخستین لحظه ی فرآیند حفظ اطلاعات، رمزگذاری آنها و در پایان، زمانیکه حافظه باز خوانی میشد بیشتر دیده می شدند.

جزئیات حفظ اطلاعات در حافظه ی میان مدت

یافته ها به خوبی منطبق بر مدل لیندکوییست بود. این مدل به عنوان جایگزین مدل فعالیت مداوم مبتنی بر اعصاب دخیل در حافظه ی میان مدت می باشد. مطابق با این مدل جدید، اطلاعات با تغییراتی زیاد در قوام سیناپسی نورونها ذخیره می شوند. انفجارهای مختصر کار حک اطلاعات در سیناپسهای نورونها را به عهده دارند و این انفجارها به این دلیل گاه به گاه هستند که تا زمانی که نیاز است اطلاعات را تقویت کنند.

انفجارها امواجی از فعالیتهای هماهنگ را در محدوده ی فرکانسی امواج گاما (45 تا 100 هرتز) تولید کردند که شبیه امواج موجود در اقلام داه ای بودند. این امواج گاه به گاه و با فاصله، مجموعه ای از نورونها شامل قلم اطلاعاتی رمزگذاری شده ای بشکل امواج گامای منحصر بفرد و به قول لیندکوییست مانند اثر انگشت منحصر بفرد بودند.

زمانیکه در دوره های مختلف از این فعالیتها میانگین گرفتند منحنی حاصله به شکل منحنی همواری از فعالیتهای مداوم و درست به شکل مدلهای قدیمیتر حافظه ی میان مدت  بنظر می رسید. با این وجود روش جدید گروه MIT در اندازه گیری و تحلیل داده ها مبین آن بود که منحنی کامل و جزئی تر بسیار با منحنی اولیه تفاوت خواهد داشت.

به گفته ی میلر: “این موضوع شبیه شنیدن مداوم موسیقی همسایه تان از راه دور و تنها شنیدن بخش صدای نامفهوم و بم آن بصورت نامشخص است. در این حال تمام جزئیات از دست می روند اما اگر به اندازه ی کافی به آن نزدیک شوید خواهید دید اصل کار کاملاً چیز دیگریست.”

یافته ها نشان می دهند جالب خواهد بود نگرشی که گروه در مورد حافظه ی میان مدت به آن دست یافته را در مورد فعالیتهای دیگری نظیر فرآیند توجه پی گرفت. نوساناتی که در مورد انفجارهای نورونی حافظه دیده شد ممکن است کمک کنند تا اطلاعات بسته بندی شده و در جاهای خاص خود در مغز بنشینند تا تداخلی باهم نداشته باشند.

مغز به شیوه ای کاملاً دوره ای و گاه به گاه عمل می کند و وقفه های زیادی بین اطلاعاتی که مغز عرضه می دارد به چشم می خورد. فکر این وقفه ها را به هم متصل کرده و به گونه ای عمل می کند که تصوری از یکپارچگی اطلاعات را به ما می دهد در حالی که مغز در واقع به

شیوه ای کاملاً دوره ای بسته های اطلاعاتی را عرضه می کند”.

منبع: Science Daily