حافظه

بازدیدها: ۳۷۱

حافظه در مغز، با مطالعه بیماري که به اختصار H.M.نامیده می شد آغاز گردید. این شخص در کودکی از نوعی بیماري صرع شدید که قابل درمان نبود رنج می برد. هنگامی که درمان هاي رایج موثر واقع نشد H.M.تحت یک عمل جراحی که در حقیقت خارج ساختن مناطق میانی لوب هاي گیجگاهی بود، قرار گرفت. جراحی مورد نظر تا حدود زیادي از شدت تشنج ها کاست، با این وجود وي را دچار عارضه فراموشی شدید کرد. او قادر بود وقایع اخیر را تنها براي مدت کوتاهی بخاطر آورد اما در سازماندهی و دریافت روشن خاطرات و تجربیات جدید ناتوان بود. براي مثال اگر شخصی که براي مدت کوتاهی با او صحبت می کرد و بعد آن اتاق را ترك می کرد در هنگام بازگشت مجدد کاملا آشکار بود که H.M. قادر به شناسایی مجدد آن شخص نبود . علیرغم ناتوانی H.M. در به یاد آوري اطلاعات جدید، او قادر بود خاطرات کودکی اش را به خوبی بیاد آورد. محققان با مشاهده این واقعه غیر منتظره دریافتند که بخش هاي برداشته شده از لوب گیجگاهی میانی که شامل مناطق هیپوکامپ و پاراهیپوکامپ بود نقش مهمی در تبدیل خاطرات کوتاه مدت به نوع بلند مدت و پایدار دارند. از آنجایی که این فرد بخشی از خاطرات و حوادث کودکی اش که مربوط به قبل جراحی بود را به خوبی به یاد می آورد، این مطلب استنباط می شود که ناحیه گیجگاهی میانی بعنوان مکان ذخیره سازي دائمی مطرح نبوده، اما در عین حال در سازماندهی و ذخیره سازي دائمی خاطراتی که مربوط به بخش هاي دیگر مغز بودند موثر است . ازآن پس دانشمندان دریافتند که ناحیه گیجگاهی میانی با نواحی گسترده اي از قشر مخ از جمله مناطق مسئول تفکر و زبان ارتباط نزدیکی دارد. هر چند ناحیه میانی گیجکاهی در شکل دهی، سازماندهی، تثبیت و بازیابی خاطره مهم می باشد، اما در حقیقت این مناطق قشري هستند که در ذخیره سازي آگاهی هاي پیچیده تر در مورد حقایق و وقایع و اینکه چگونه این دانسته ها در موقعیت هاي روزمره مورد استفاده قرار می گیرند نقش اصلی را بازي می کنند . سیستم ها و نواحی مختلفی در مغز مسئول ذخیره انواع مختلف حافظه هستند. هیپوکامپ، منطقه پاراهیپوکامپ و نواحی قشري مخ از قبیل قشر پره فرونتال با همکاري یکدیگر منجر به ذخیره حافظه شناختی یا اخباري می شوند. اشکال مختلف حافظه رفتاري یا غیر بیانی بوسیله آمیگدال، استریاتوم و مخچه حمایت می شوند.

  انواع مختلف حافظه

 توانایی ما براي یادگیري و یادآوري آگاهانه حقایق و اتفاقات روزمره حافظه بیانی نامیده می شود. مطالعاتی  که ازfMRI مغز بهره می گیرند یک شبکه وسیع از مناطق در قشر مخ شناسایی کردند که با همکاري هیپوکامپ به حافظه بیانی کمک می نمایند. این مناطق قشري نقش اساسی و متمایز در موارد پیچیده اي از ادراك، حرکات، هیجانات ایفاء می کنند، هرکدام از این موارد در سازماندهی تجربیات کلی شکل گرفته در حافظه بیانی دخیل می باشند . حافظه کاری Working memory شکل ناپایداري از حافظه بیانی است .زمانی که ما تجربیات جدیدي را بدست می آوریم؛ اطلاعات ابتدا به حافظه کاري می شوند. حافظه کاري به قشر پره فرونتال و همچنین سایر نواحی قشري مخ وابسته است. مطالعات انجام شده بر روي حیوانات نشان می دهند که نورون هاي قشر پره فرونتال در جریان حافظه کاري اطلاعات مرتبط را نگه داشته و در مواقع مورد لزوم قادر به ترکیب انواع مختلفی از اطلاعات حسی می باشد. بعلاوه قشر پره فرونتال در حین حفظ و یادآوري حافظه ها بسیار فعال می گردد.مناطق متمایزي در قشر پره فرونتال وظیفه سازماندهی عملکردهاي اجرایی ارزیابی اطلاعات ی که از حافظه طولانی مدت بازیابی می شوند را به عهده دارند. به منظور بکارگیري این عملکردها قشر پره فرونتال، با شبکه عظیمی از مناطق قشري خلفی که قادر به رمز گذاري، ذخیره و بازیابی اطلاعات از قبیل تصاویر بینایی، اصوات و کلمات هستند، در تعامل بوده و همچنین توانایی شناسایی محل رخداد وقایع مهم و سایر موارد را دارا می باشد . که شامل حقایق کلی و دانش است نوعی از دانش بیانی است. اگرچه دانشمندان در حال حاضر تنها در شناسایی حافظه معنایی ماهیت و سازوکار نواحی قشري مربوط به حافظه معنایی گام هاي اولیه را بر داشته اند، آشکار است که شبکه هاي قشري متفاوتی براي پردازش انواع خاصی از اطلاعات از قبیل چهره ها، خانه ها، ابزارها، فعالیت ها، زبان و انواع بسیاري از شاخه هاي علمی اختصاص یافته اند. مطالعاتی که از تصاویر کارکردي مغز افراد سالم بهره می گیرند نواحی قشري وسیعی را مشخص کرده اند که انواع مختلفی از اطلاعات از قبیل حیوانات، چهره ها و کلمات را به صورت انتخابی پردازش می کنند. آن بخشی از خاطرات که مربوط به تجربیات شخصی ویژه اي است که در زمان ها و مکان هاي خاصی حادث می شوند حافظه نامیده می شوند. اعتقاد بر این است که نواحی لوب گیجگاهی میانی نقش حیاتی در پردازش اولیه و  اپیزودیک یا رویدادي ذخیره این گونه حافظه دار ند . مطالعات نشان داده اند که بخش هاي مختلف پاراهیپوکامپ نقش هاي مشخصی در پردازش اطلاعات برخی جنبه هاي وقایع خاص از قبیل “کجا”، “چه زمانی”، “چه مقدار” دارند. هیپوکامپ این اجزاي حافظه اپیزودي را مرتبط می سازد. در مرحله بعد این حلقه هاي ارتباطی با مناطق قشري گوناگونی که مسئول هر بخشی از اطلاعات می باشند مجددا تطبیق داده می شوند . این واقعیت که H.M. و افراد دیگر مبتلا به فراموشی نشانه هایی از اختلال در برخی از انواع حافظه را نشان می دهند در حالی که سایر حافظه ها دست نخورده باقی میمانند ، بیانگر این حقیقت است که مغز انسان داراي چندین سیستم حافظه می باشد که هر کدام بوسیله مناطق متمایزي از مغز حمایت می شوند. دانش غیر بیانی یا همان دانش چگونگی انجام دادن امور که اغلب یاد می شود در رفتارهاي مهارتی و عادات آموخته شده بروز می کند ، که مستلزم پردازش در عقده هاي قاعده اي و مخ است . قدرت سیناپس هاي مربوطه تاثیرگذار هستند. احتمالا فعال شدن ژن هاي خاصی موجب تغییراتی در درون نورون ها می شود ، که قدرت و تعداد سیناپس ها را تغییر داده و در نهایت منجر به تثبیت حافظه هاي جدید می شود. براي مثال یافته هاي محققان در مورد حلزون دریایی آپلیزیا توانست ارتباط بین تغییرات شیمیایی و ساختاري سلول ها با چند نوع ساده از حافظه حیوان را نشان دهد . است ، که در واقع همان افزایش ماندگار در قدرت سیناپسی است. یک مدل مهم دیگر براي مطالعه حافظه، پدیده تقویت طولانی مدت (LTP) پاسخ سیناپسی بعداز تحریک می باشد. پدیده LTP عمدتا در هیپوکامپ و همچنین در قشر مخ و سایر مناطقی از مغز که در اشکال متعدد حافظه دخیل هستند اتفاق می افتد. پدیده LTP بدنبال ایجاد تغییرات در قدرت سیناپس ها که شامل به کارگیري گیرنده هاي ان-متیل-دي-آسپارتات است صورت می گیرد . متعاقبا یکسري واکنش هاي مولکولی نقش مهمی در پایدار سازي تغییرات عملکرد سیناپسی بدنبال LTP دارند . . این وقایع مولکولی با آزاد سازي یون هاي کلسیم به درون سیناپس آغاز می شود ، که در نتیجه آن ملکول آدنوزین در نورون پس سیناپسی فعال می گردد. این ملکول سپس چندین آنزیم را فعال می کند که برخی از آنها تعداد گیرنده هاي سیناپسی را افزایش می دهند و به این طریق حساسیت سیناپس را به میانجی هاي عصبی افزایش می دهند. علاوه بر  cAMP ملکول دیگري به نام CREB که پروتئین متصل شونده به بخش پاسخی cAMP است را فعال می کند. CREB درون هسته نورون رفته و یکسري از ژن ها را که بسیاري از آنها در سنتز پروتئین دخیل هستند فعال می کند. نوروتروفین ها نمونه اي از پروتئین هاي تولید شده هستند که منجر به رشد سیناپس و افزایش فرایند پاسخ دهی نورون به تحریک می شوند . مطالعات بسیاري نشان داده اند آبشار مولکولی که منجر به سنتز پروتئین می شود در یادگیري اولیه یا نگهداري حافظه کوتاه مدت ضروري نیست، با این وجود این آبشار مولکولی براي حافظه طولانی مدت ضروري می باشد. بعلاوه مطالعاتی که بر روي موش هاي اصلاح شده ژنتیکی انجام گرفت نشان داد ک ، ه تغییرات در ژن هاي بیان کننده گیرنده NMDA یا CREB می توانند بر ظرفیت LTP در نواحی خاصی از مغز تاثیر زیادي بگذارد. همین مطالعات نشان دادند که این مولکول ها براي حافظه حیاتی می باشند . مطالعات گسترده برروي حافظه انسان و حیوان دانشمندان را به این نتیجه رساند که یک مرکز منفرد در مغز به تنهایی حافظه را ذخیره نمی کند. بلکه حافظه احتمالا در مجموعه هاي منتشر ي از سیستم هاي پردازش قشري که در ادراك، پردازش و تحلیل مواد فرا گرفته دخیل هستند ذخیره می شوند. به عبارت ساده تر هر بخش از مغز احتمالا بشکل متفاوتی در ذخیره حافظه پایدار شرکت می کند .محققان مکانیسم هاي سلولی حافظه را بوسیله مطالعه حلزون دریایی آپلزیا کالیفرنیکا شناسایی کرده اند . حافظه نوعی تغییر ماندگار در سیناپس ها که همان ارتباط بین نورون هاست ایجاد مینماید