وجد مهندسوا الأعصاب أول دليل أن الخلايا العصبية الفردية في الدماغ البشري تستهدف ذكريات معينة أثناء التذكر. قاموا بدراسة تسجيلات من مرضى الجراحة العصبية الذين زرعوا أقطاب كهربائية في أدمغتهم، وفحصوا كيف تتوافق إشارات دماغ المرضى مع سلوكهم أثناء تجربة الواقع الافتراضي لتذكر مواقع الأشياء. حدد الباحثون “خلايا تتبع الذاكرة” التي تم ضبط نشاطها مكانيًا الى الموقع الذي يتذكر فيه الأشخاص مواجهة أشياء محددة.

بقلم: Holly Evarts

أحد الجوانب المهمة للذاكرة البشرية هي قدرتنا على استعادة لحظات محددة من مجموعة واسعة من التجارب التي حدثت في أي مكان معين. على سبيل المثال، اذا طُلب منك التوصية بأماكن سياحية لمدينة قمت بزيارتها عدة مرات، يمكَنك عقلك بطريقة ما من تذكر ذكريات معينة و تمييزها عن رحلاتك المختلفة لتقديم إجابة.

أظهرت الدراسات أن “الذاكرة التقريرية” (و هي نوع من أنواع الذاكرة التي يمكنك تذكرها بوعي مثل عنوان منزلك أو اسم والدتك) تعتمد على هيكل الفص الصدغي في الدماغ، بما في ذلك الحُصين و القشرة الدماغية الأنفية (EC). هذه المناطق أيضًا مهمة للإدراك المكاني، و قد وُضّحت من قِبَل الحائز على جائزة نوبل في إكتشاف “خلايا المكان” و “خلايا الشبكة” في هذه المناطق، الخلايا العصبية التي تُنشَّط لتمثيل مواقع محددة في البيئة أثناء التنقل (أقرب إلى GPS). و مع ذلك، لم يكن من الواضح ما إذا كانت “الخريطة المكانية” في الدماغ تتعلق بذاكرة الشخص للأحداث في تلك الأماكن ، و كيف يمكّننا النشاط العصبي في هذه المناطق من استهداف ذاكرة معينة لإسترجاعها من بين التجارب ذات الصلة.

وجد مهندسوا الأعصاب أول دليل أن الخلايا العصبية الفردية في الدماغ البشري تستهدف ذكريات معينة أثناء الإستعادة. درسوا تسجيلات من مرضى الجراحة العصبية الذين زرعوا أقطاب كهربائية في أدمغتهم، وفحصوا كيف تتوافق إشارات دماغ المرضى مع سلوكهم أثناء تجربة الواقع الافتراضي لتذكر مواقع الأشياء. حدد الباحثون “خلايا تتبع الذاكرة” التي تم ضبط نشاطها مكانيًا الى الموقع الذي يتذكر فيه الأشخاص مواجهة أشياء محددة. تم نشر الدراسة اليوم في علم الأعصاب الطبيعي.

يقول جوشوا جاكوبس، الأستاذ المساعد في الهندسة الطبية الحيوية الذي قاد الدراسة: “لقد وجدنا هذه الخلايا العصبية التي تتبع الذاكرة بدايةً في القشرة الدماغية الأنفية (EC)، و التي تعد من المناطق الأولى في الدماغ التي تتأثر بمرض الزهايمر، لأن نشاط هذه الخلايا العصبية يرتبط ارتباطًا وثيقًا بما يحاول الشخص تذكره، من الممكن ان يتعطل نشاطها بسبب أمراض مثل مرض الزهايمر، مما يؤدي إلى عجز في الذاكرة. يجب ان تفتح نتائجنا أبوابًا جديدة للتحقيق في كيفية قيام النشاط العصبي في القشرة الفصية الأنفية و الفص الصدغي بمساعدتنا على إستهداف الأحداث الماضية لإستعادتها ، و بشكل عام كيف يتداخل المكان و الذاكرة في الدماغ.”

تمكّن الفريق من قياس نشاط خلية عصبية مفردة من خلال الإستفادة من فرصة نادرة:

وهي تسجيل جراحي من أدمغة 19 مريض في جراحة الأعصاب في عدة مستشفيات، بما في ذلك جامعة كولومبيا – مركز ايرفينغ الطبي، كان المرضى يعانون من الصرع المقاوم للعقاقير و كان لديهم أقطاب تسجيل مزروعة في أدمغتهم مسبقّا  لتلقي العلاج السريري. صمم الباحثون تجارب على انها ألعاب كمبيوتر محاكية للواقعالافتراضي ممتعة و مثيرة و المرضى طريحي الفراش يستخدمون أجهزة الكمبيوتر المحمولة و أجهزة تحكم للتنقل عبر البيئات الإفتراضية. في أداء المهمة، اولَا تم التنقل في البيئة المحيطة لمعرفة أماكن أربعة أشياء محددة. ثم قام الباحثون بإزالة الأشياء و طلبوا من المرضى الإنتقال عبر البيئة و وضع علامة على موقع شيئ معين في كل تجربة.

الفريق رصد نشاط الخلايا العصبية أثناء تحرك المرضى خلال البيئة و قاموا بوضع علامة على المكان المستهدف في ذاكرتهم. بدايةً، قاموا بتحديد الخلايا العصبية التي تم ضبطها مكانيًا مثل “خلايا الأماكن” التي يتم تنشيطها دائمًا عندما ينتقل المرضى عبر مواقع معينة، بغض النظر عن هدف ذاكرة الأشخاص. قال سلمان قاسم ، طالب الدكتوراه عند الدكتور جاكوبس و المؤلف الرئيسي للدراسة: “يبدو أن هذه الخلايا العصبية تهتم فقط بالموقع المكاني للشخص، مثل الـGPS “.

لكن الباحثون لاحظوا أيضا أن الخلايا العصبية الأخرى تُنشّط فقط في المواقع ذات الصلة بالذكرى التي يسترجعها المريض في تلك التجربة، كلما تم توجيه المرضى لإستهداف ذكرى مختلفة لإستعادتها، غيَرت هذه الخلايا العصبية نشاطها لتتناسب مع الهدف الجديد لتذكر المكان. ما أثار حماسة جاكوبس و قاسم هو أنهم استطاعوا ترجمة شفرة الذكريات المحددة التي كان يستهدفها  المريض بناءَ على نشاط هذه الخلايا.

” توضح دراستنا أن الخلايا العصبية في الدماغ البشري تتعقب التجارب التي نستعيدها أو نتذكرها عن عمد، و يمكن أن تغير أنماط نشاطها للتمييز بين الذكريات. انها تشبه الدبابيس الموجودة على خريطة Google التي تحدد المواقع التي تتذكرها من الأحداث المهمة، قال قاسم: “قد يوفر هذا الإكتشاف آلية محتملة إلى الاستناد بشكل انتقائي على تجارب مختلفة من الماضي و يسلط الضوء على كيفية تأثير هذه الذكريات على الخريطة المكانية للدماغ البشري.”

يخطط كلَا من جاكوبس و قاسم بعد ذلك، البحث عن أدلة على أن هذه الخلايا العصبية تمثّل ذكريات في السياقات غير المكانية لوصف دورها الوظيفي في الذكريات بشكل أفضل. ملاحظة قاسم: ” نحن نعلم أن الخلايا العصبية تهتم بمكان حدوث ذكرياتنا و نريد الآن معرفة ما إذا كانت هذه الخلايا العصبية تهتم بالميزات الأخرى لتلك الذكريات، مثل وقت حدوثها و مالذي حدث و ما إلى ذلك.”

المصدر: https://www.sciencedaily.com

ترجمة: علياء ابوحربه

تويتر: aliaa_saad7

مراجعة : حنان صالح

تويتر :hano019