خاطرات در کجای مغز ذخیره می شوند؟ مطالعات نشان می دهد که آنها ممکن است در روابط بین سلول ها باشند

همه دستگاه های ذخیره سازی، از مغز شما گرفته تا رم کامپیوتر شما، اطلاعات را با تغییر ویژگی های فیزیکی ذخیره می کنند. بیش از 130 سال پیش، سانتیاگو رامون و کاخال، عصب شناس پیشگام، برای اولین بار پیشنهاد کردند که مغز اطلاعات را با تنظیم مجدد اتصالات یا سیناپس ها بین نورون ها ذخیره می کند.

از آن زمان، متخصصان مغز و اعصاب در تلاش برای درک تغییرات فیزیکی مرتبط با شکل گیری حافظه بوده اند. اما تجسم و نقشه برداری سیناپس ها یک چالش است. از یک طرف، سیناپس ها بسیار کوچک و محکم در کنار هم قرار دارند. آنها تقریباً 10 میلیارد بار کوچکتر از کوچکترین جسمی هستند که MRI بالینی استاندارد می تواند تجسم کند. علاوه بر این، تقریباً 1 میلیارد سیناپس در مغز موش وجود دارد که محققان اغلب از آنها برای مطالعه عملکرد مغز استفاده می کنند، و همه آنها به اندازه بافت اطراف آنها رنگ مات تا شفاف دارند.

با این حال، یک تکنیک تصویربرداری جدید که من و همکارانم توسعه دادیم به ما این امکان را داد که سیناپس ها را در طول شکل گیری حافظه نقشه برداری کنیم. ما دریافته‌ایم که فرآیند شکل‌گیری خاطرات جدید، نحوه ارتباط سلول‌های مغز با یکدیگر را تغییر می‌دهد. در حالی که برخی از مناطق مغز ارتباطات بیشتری برقرار می کنند، برخی دیگر آنها را از دست می دهند.

نقشه برداری از خاطرات جدید در ماهی

پیش از این، محققان بر روی ثبت سیگنال های الکتریکی تولید شده توسط نورون ها تمرکز داشتند. اگرچه این مطالعات تایید می‌کنند که نورون‌ها پس از شکل‌گیری حافظه، پاسخ خود را به محرک‌های خاصی تغییر می‌دهند، اما نمی‌توانند تعیین کنند که چه چیزی باعث این تغییرات می‌شود.

برای مطالعه چگونگی تغییر فیزیکی مغز با تشکیل حافظه جدید، نقشه‌های سه بعدی از سیناپس‌های گورخرماهی قبل و بعد از تشکیل حافظه ایجاد کردیم. ما گورخرها را به‌عنوان آزمودنی‌های خود انتخاب کردیم، زیرا آن‌ها به اندازه‌ای بزرگ هستند که مغزهایی مانند مغز انسان داشته باشند، اما به اندازه‌ای کوچک و شفاف هستند که پنجره‌ای به مغز زنده ارائه دهند.

ماهی گورخر به ویژه مدل های مناسبی برای تحقیقات در زمینه مغز و اعصاب است. جووی دو و دان بی آرنولد, CC BY-NC-ND

برای برانگیختن یک خاطره جدید در ماهی، از نوعی فرآیند یادگیری به نام شرطی سازی کلاسیک استفاده کردیم. این شامل قرار دادن یک حیوان در معرض دو نوع مختلف محرک به طور همزمان است: یک محرک خنثی که واکنشی را تحریک نمی کند و دیگری محرک ناخوشایند که حیوان سعی می کند از آن اجتناب کند. هنگامی که این دو محرک به اندازه کافی جفت شوند، حیوان به محرک خنثی به گونه ای پاسخ می دهد که گویی یک محرک ناخوشایند است، که نشان می دهد یک خاطره تداعی ایجاد کرده است که این محرک ها را به هم متصل می کند.

به عنوان یک محرک ناخوشایند، سر ماهی را با دقت با لیزر مادون قرمز گرم کردیم. وقتی ماهی دم خود را تکان داد، ما این را به عنوان نشانه ای در نظر گرفتیم که می خواهد فرار کند. هنگامی که ماهی در معرض یک محرک خنثی قرار می گیرد، نور روشن می شود، برداشتن دم به این معنی است که زمانی که برای اولین بار با محرک ناخوشایند روبرو شد به یاد می آورد چه اتفاقی افتاده است.

سگ پاولوف معروف‌ترین نمونه شرطی‌سازی کلاسیک است که در آن سگ در پاسخ به صدای زنگ، بزاق ترشح می‌کند، زیرا حافظه‌ای تداعی کننده بین زنگ و غذا ایجاد کرده است. لیلی چین / فلیکر، CC BY-NC-ND

برای ایجاد نقشه ها، ما به طور ژنتیکی یک گورخر ماهی با نورون هایی ایجاد کردیم که پروتئین های فلورسنت تولید می کنند که به سیناپس ها متصل می شوند و آنها را قابل مشاهده می کنند. سپس سیناپس ها را با یک میکروسکوپ طراحی شده مخصوص تصویربرداری کردیم که از دوز بسیار کمتری از نور لیزر نسبت به دستگاه های استانداردی استفاده می کند که از فلورسانس نیز برای تولید تصاویر استفاده می کنند. از آنجایی که میکروسکوپ ما آسیب کمتری به نورون ها وارد می کند، توانستیم سیناپس ها را بدون از دست دادن ساختار و عملکردشان نقشه برداری کنیم.

این تصویر نورون‌هایی را در مغز ماهی‌های زنده نشان می‌دهد که سیناپس‌ها با رنگ سبز مشخص شده‌اند. جووی دو و دان بی آرنولد, CC BY-NC-ND

وقتی نقشه‌های سیناپس سه بعدی را قبل و بعد از تشکیل حافظه مقایسه کردیم، متوجه شدیم که نورون‌ها در یک ناحیه مغز، یعنی پالیوم پشتی قدامی، سیناپس‌های جدیدی ایجاد می‌کنند، در حالی که نورون‌های عمدتاً در ناحیه دوم، یعنی پالیوم پشتی میانی قدامی، سیناپس‌ها را از دست می‌دهند. این بدان معناست که نورون های جدید جفت می شوند در حالی که دیگران اتصالات آنها را از بین می برند. آزمایش‌های قبلی نشان داده‌اند که پالیوم پشتی ماهی ممکن است شبیه آمیگدال پستانداران باشد، جایی که خاطرات ترس در آن ذخیره می‌شود.

با کمال تعجب، تغییرات در قدرت اتصالات موجود بین نورون ها که با شکل گیری حافظه رخ می دهد، کوچک است و از تغییرات در ماهی های کنترل که خاطرات جدیدی را تشکیل نمی دهند، قابل تشخیص نیستند. این بدان معنی است که شکل گیری حافظه انجمنی شامل تشکیل و از دست دادن سیناپس ها می شود، اما لزوماً همانطور که قبلاً تصور می شد در قدرت سیناپس های موجود تغییر نمی کند.

https://www.youtube.com/watch?v=YLVdRPVj-XM
محققان موسسه پزشکی هاوارد هیوز از بچه گورخری فیلم گرفتند که نورون‌ها را شلیک می‌کرد و او اشیا را می‌دید و سعی می‌کرد حرکت کند.

آیا حذف سیناپس ها می تواند خاطرات را از بین ببرد؟

روش جدید ما برای نظارت بر عملکرد سلول‌های مغز می‌تواند نه تنها دری را به روی درک عمیق‌تر از نحوه عملکرد واقعی حافظه، بلکه به مسیرهای بالقوه برای درمان بیماری‌های عصبی-روان‌پزشکی مانند PTSD و اعتیاد باز کند.

خاطرات تداعی کننده معمولاً بسیار قوی تر از انواع دیگر خاطرات هستند، مانند خاطرات آگاهانه از آنچه دیروز برای ناهار خورده اید. علاوه بر این، تصور می شود که خاطرات تداعی برانگیخته شده توسط شرطی سازی کلاسیک مشابه خاطرات آسیب زا هستند که باعث PTSD می شوند. در غیر این صورت، محرک‌های بی‌ضرر، مشابه آنچه که فرد در طول ضربه تجربه کرده است، می‌تواند یادآور خاطرات دردناکی باشد. به عنوان مثال، نور شدید یا صدای بلند می تواند خاطرات یک جنگ را زنده کند. مطالعه ما نقشی را که ارتباطات سیناپسی می‌توانند در حافظه ایفا کنند، نشان می‌دهد، و ممکن است توضیح دهد که چرا خاطرات تداعی ممکن است طولانی‌تر از سایر انواع خاطرات ماندگار شوند و واضح‌تر به خاطر سپرده شوند.

در حال حاضر، رایج ترین درمان برای اختلال استرس پس از سانحه، مواجهه درمانی، شامل قرار دادن مکرر بیمار در معرض یک محرک بی ضرر اما محرک برای سرکوب یادآوری رویداد آسیب زا است. در تئوری، این به طور غیرمستقیم سیناپس های مغز را بازسازی می کند تا حافظه کمتر دردناک شود. اگرچه با مواجهه درمانی موفقیت هایی حاصل شده است، بیماران مستعد عود هستند. این نشان می دهد که حافظه اصلی که باعث پاسخ تروماتیک می شود حذف نشده است.

https://www.youtube.com/watch?v=rHg_SlEqJGc
از نظر مفهومی با شرطی سازی کلاسیک، مواجهه درمانی طولانی مدت یکی از راه های درمان PTSD است.

هنوز مشخص نیست که آیا تولید و از بین رفتن سیناپس ها واقعاً منجر به تشکیل حافظه می شود یا خیر. آزمایشگاه من فناوری توسعه داده است که می تواند به سرعت و با دقت سیناپس ها را بدون آسیب رساندن به نورون ها حذف کند. ما قصد داریم از روش‌های مشابهی برای حذف سیناپس‌ها در گورخر یا موش استفاده کنیم تا ببینیم آیا این باعث تغییر خاطرات تداعی می‌شود یا خیر.

ممکن است با این روش ها بتوان خاطرات انجمنی را که زمینه ساز شرایط ویرانگر مانند اختلال استرس پس از سانحه و اعتیاد است، به صورت فیزیکی پاک کرد. با این حال، حتی قبل از در نظر گرفتن چنین درمانی، تغییرات سیناپسی که حافظه‌های انجمنی را رمزگذاری می‌کنند باید به طور دقیق‌تری تعریف شوند. و بدیهی است که موانع اخلاقی و فنی جدی وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد. با این حال، تصور آینده ای دور وسوسه انگیز است که در آن جراحی سیناپسی می تواند خاطرات بد را حذف کند.

دان آرنولد، استاد علوم زیستی و مهندسی زیست پزشکی، کالج ادبیات، هنر و علوم USC ​​Dornsife

این مقاله توسط The Conversation با مجوز Creative Commons بازنشر شده است.

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir