العُلماء يحاولون فك شيفرات الذاكرة في الدماغ دراسات على مرضى الصرع تكشِفُ عن الكيفية التي “يتذكّر” فيها الدماغ المعلومات!

المصدر: المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية
كشف زوجٌ من الدراسات التي أجراها علماء من “المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية” عن الكيفية التي يقوم فيها الدماغ بتخزين واسترجاع الذكريات؛ إذ أشارت إحدى هذه الدراسات إلى أن الدماغ يُسجّل كلّ ذكرى في أنماط مميزة من النشاط الكهربائي داخل كل خلية عصبية. بينما خلُصت الدراسة الأخرى إلى أن الدماغ يقوم باستعادة الذكريات بصورة أسرع من عملية تخزينها.
ترأّس فريق الدراستين د.كريم زغلول – وهو باحث في جراحة الأعصاب في المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية التابع لمعاهد الصحة الوطنية الأمريكية-، كما شارك فيها مجموعة من المرضى المصابين بنوبات الصرع المقاومة للعقاقير، والمُضمنين في البروتوكولات التي تدرس “العمليات الجراحية المرتبطة باستئصال بؤرة الصرع”، وذلك في المركز السريري التابع لمعاهد الصحة الوطنية.
وبهدف تحديد مصدر نوبات الصرع لديهم، زرع د.زغلول وفريقه شبكة من الأقطاب الكهربائية في دماغ المرضى جراحيًا ومن ثم شرع في مراقبة النشاط الكهربائي لها لعدة أيام.
يقول د.زغلول ” هدفنا الرئيس من هذه الخطوة هو معرفة كيفية إيقاف النوبات، غير أنها أيضًا فرصة مهمة تتيح لنا معرفة كيفية عمل الدماغ”. وفي الدراستين، سجّل الباحثون حركة النشاط الكهربائي للدماغ كما قاموا باختبار ذاكرة المرضى في الوقت ذاته. حيثُ عرضوا على المرضى المئات من “أزواج الكلمات” مثل: “قلم رصاص و أُسقف” و “برتقال وأسطول”، ثُمّ عرضت عليهم إحدى هذه الكلمات وطُلب منهم تذكُّرِ الكلمة المقترنة بها.
في الدراسة الأولى، التي نُشرت في مجلة علم الأعصاب، تمكّن المرضى من تذكّر ٣٨٪‏ من أزواج الكلمات التي عُرضت عليهم. حيثُ أظهرت تسجيلات الأقطاب الكهربائية بأن الموجات الدماغية التي ظهرت عندما نجح المرضى في حفظ وتذكّر زوجٍ من الكلمات كانت في منطقتي الفص الصدغي وقشرة الفص الجبهي. غير أن الباحثين كشفوا بأن الموجات التي ظهرت عند تذكّر الكلمات كانت أسرع من تلك التي ظهرت عند تخزين هذه الكلمات في الذاكرة. إذ يضيف د.زغلول ” أظهرت نتائج بحثنا أن الدماغ يستعيد الذكريات بصورةٍ أسرع من حفظها “.
أما في الدراسة الثانية، التي نُشرت في مجلة “البيولوجيا الحالية” “Current Biology”، استخدم الباحثون نوعًا جديدًا من شبكات الأقطاب الكهربائية، أُطلقَ عليها اسم “صفائف ميكرولكترود عالية الكثافة”، لمراقبة نشاط عشرات الخلايا العصبية، بحيث تُراقب كل خلية بشكل مستقل خلال اختبار الذاكرة. وزُرعت الصفائف في “التلفيف الصدغي الأوسط” وهو جزء من الدماغ مسؤول عن التعرّف إلى الكلمات و تمييز الوجوه و تقدير المسافات.
تمكّن المرضى في هذه الدراسة من تذكّر ٢٣٪‏ من أزواج الكلمات التي عُرضت عليهم. وعند تحليل التسجيلات الخاصة بالأقطاب الكهربائية، لاحظ الباحثون بأن أنماط الخلايا العصبية التي نشطت عندما نجح المرضى في تذكّر أزواج الكلمات كانت مشابهة لتلك التي نشطت عندما تعلموا أزواج الكلمات لأول مرة. كما أظهرت النتائج بأن النشاط العام للخلايا العصبية كان محددًا لكل زوجٍ من الكلمات، وكان نشاطها أقل عندما تمكّن المرضى من تذكّر زوجً واحدٍ من الكلمات، مما يُشيرُ إلى أن الدماغ يستخدم جزءًا صغيرًا فقط من الخلايا العصبية ليمثل كل ذكرى من هذه الذكريات.
و يختتم د.زغلول قائلًا “تدعمُ هذه النتائج فكرة أن كل ذكرى يتم تشفيرها بواسطة أنماط مميزة من النشاط الكهربائي في الخلايا العصبية للدماغ”. وضمن خطة مستقبلية، يسعى د.زغلول وفريقه إلى مواصلة استكشاف الآليات العصبية التي تحدد الكيفية التي تتشكل فيها الذكريات في الدماغ وطريقة تذكُّرها، كما يسعى الفريق لدراسة ما إذا كان بإمكانهم استخدام تقنيات مُشابهة لمعرفة الإشارات الكهربائية المُسبّبة لأمراض الصرع.
https://www.sciencedaily.com/releas