دانشمندان دقیق‌ترین نقشه مرکز حافظه مغز را ترسیم کرده‌اند+عکس

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، دانشمندان استرالیایی دقیق‌ترین نقشه را از پیوند‌های ارتباطی بین هیپوکامپ، مرکز کنترل حافظه مغز و بقیه مغز ترسیم کرده‌اند که به طور بالقوه درک ما از حافظه انسان را متحول می‌کند.

دکتر مارشال دالتون، پژوهشگر دانشکده روانشناسی در دانشگاه سیدنی گفت: ما از یافتن اتصالات کمتر بین هیپوکامپ و نواحی قشر پیشانی و ارتباطات بیشتر با نواحی پردازش بینایی اولیه نسبت به آنچه انتظار داشتیم، شگفت زده شدیم. اگرچه، با توجه به اینکه هیپوکامپ نه تنها در حافظه، بلکه همچنین در تخیل و توانایی ما برای ساختن تصاویر ذهنی در چشم ذهن ما نقش مهمی دارد، منطقی است.

هیپوکامپ که در داخل مغز قرار دارد، ساختار پیچیده‌ای است که شبیه اسب دریایی است. برای مغز ضروری است و نقش مهمی در شکل گیری حافظه و همچنین انتقال خاطرات از ذخیره سازی کوتاه مدت به بلند مدت دارد. علاوه بر این کارکردها، هیپوکامپ در جهت یابی، توانایی تصور تجربیات آینده یا ساختگی، ایجاد تصاویر ذهنی و حتی در ادراک بصری و تصمیم گیری نیز نقش دارد.

گرافیکی که فرآیند نقشه برداری هیپوکامپ انجام شده توسط تیم دانشگاه سیدنی را نشان می‌دهد.

برای تهیه نقشه خود، این تیم - به رهبری دکتر دالتون و شامل دکتر آرکیف دسوزا، دکتر جینگلی لو و پروفسور فرناندو کالامانته از مرکز مغز و ذهن دانشگاه سیدنی - بر اسکن‌های MRI از پایگاه داده تصویربرداری عصبی ایجاد شده تکیه کردند. برای پروژه Human Connectome (HCP)، کنسرسیوم تحقیقاتی به رهبری مؤسسه ملی بهداشت ایالات متحده.

آن‌ها داده‌های HCP موجود را با استفاده از تکنیک‌های مناسبی که توسعه داده بودند، پردازش کردند. این به آن‌ها اجازه داد تا اتصالات را از تمام گوشه‌های مغز تا نقاط پایانی خود در هیپوکامپ دنبال کنند - چیزی که قبلاً هرگز در مغز انسان انجام نشده بود.

** دقیق‌ترین نقشه تا به امروز

دکتر دالتون گفت: «کاری که ما انجام داده‌ایم این است که نگاهی دقیق‌تر به مسیر‌های ماده سفید داشته باشیم، که اساساً بزرگراه‌های ارتباطی بین نواحی مختلف مغز هستند؛ و ما یک رویکرد جدید را توسعه دادیم که به ما امکان می‌دهد نحوه اتصال هیپوکامپ به گوشته قشر مغز، لایه بیرونی مغز را ترسیم کنیم، اما به روشی بسیار دقیق.

«آنچه ما ایجاد کرده‌ایم یک نقشه بسیار دقیق از مسیر‌های ماده سفید است که هیپوکامپ را با بقیه مغز متصل می‌کند. این اساسا یک نقشه راه از مناطق مغز است که مستقیماً با هیپوکامپ ارتباط دارد و از نقش مهم آن در شکل گیری حافظه پشتیبانی می‌کند.

تصویری با وضوح بالا از «نمودار سیم کشی» مغز انسان که اتصالات به هیپوکامپ را نشان می‌دهد.

محدودیت‌های فنی ذاتی تحقیقات قبلی ام آر آی هیپوکامپ انسان به این معنی بود که فقط می‌توان اتصالات آن را در قالب‌های بسیار گسترده تجسم کرد. اما ما اکنون یک روش اختصاصی ایجاد کرده‌ایم که به ما امکان می‌دهد مکان‌هایی را که در هیپوکامپ قسمت‌های مختلف قشر مغز به هم متصل می‌شوند را تأیید کنیم. دکتر دالتون می‌گوید و این قبلاً در مغز انسان زنده انجام نشده است.

** نتایج غیر منتظره

این تیم بسیار خوشحال بود که نتایج آن‌ها تا حد زیادی با داده‌های مطالعات قبلی خارج از کشور در چند دهه گذشته، که بر مطالعات پس از مرگ بر روی مغز پستانداران متکی بود، مطابقت دارد. با این حال، تیم دانشگاه سیدنی دریافت که تعداد اتصالات بین هیپوکامپ و برخی از نواحی مغز یا بسیار کمتر (در مورد نواحی قشر پیشانی) یا بیشتر (در مورد مناطق پردازش بینایی) از حد انتظار است.

این می‌تواند نشان دهد که اگرچه برخی از مسیر‌ها با تکامل انسان حفظ شده‌اند، اما مغز انسان نیز ممکن است الگو‌های منحصربه‌فردی از اتصال متفاوت از سایر نخستی‌ها ایجاد کرده باشد. تحقیقات بیشتری برای تفکیک این موضوع با جزئیات بیشتر مورد نیاز است.

این تفاوت‌ها در اتصال ممکن است فقط یک محدودیت در روش MRI باشد - یا می‌تواند واقعی باشد. برای مثال، آن‌ها ممکن است به توضیح اینکه چرا برخی از پسرعمو‌های نخستی ما - به ویژه شامپانزه‌ها - در برخی از وظایف حافظه بهتر از انسان‌ها هستند، کمک کنند، به ویژه آن‌هایی که به حافظه کوتاه مدت متکی هستند. شامپانزه‌ها انسان‌ها را در کار‌های شناختی که شامل شکلی از ریاضیات به نام نظریه بازی است که بر حافظه کوتاه‌مدت، تشخیص الگو و ارزیابی سریع بصری متکی است، برتری داده‌اند.

اگرچه ما به این نقشه برداری با وضوح بالا از هیپوکامپ انسان دست یافته ایم، روش ردیابی مسیر انجام شده بر روی پستانداران غیر انسانی - که می‌توانند تا سطح سلولی ببینند - می‌توانند ارتباطات بیشتری را نسبت به آنچه با MRI تشخیص دهند، ببینند. دکتر دالتون متذکر شد.

یا ممکن است هیپوکامپ انسان واقعاً تعداد کمتری از اتصالات با نواحی جلویی نسبت به آنچه ما انتظار داریم داشته باشد و ارتباط بیشتری با مناطق بینایی مغز داشته باشد. با گسترش نئوکورتکس، شاید انسان‌ها الگو‌های مختلف اتصال را برای تسهیل عملکرد‌های حافظه و تجسم خاص انسان تکامل دادند که به نوبه خود ممکن است زیربنای خلاقیت انسان باشد.

این کمی معما است - ما فقط نمی‌دانیم. اما ما عاشق پازل هستیم و به تحقیق ادامه خواهیم داد.