دانشمندان علوم اعصاب در دانشکده مهندسی کلمبیا مکانیسم عصبی خاصی را در مغز انسان کشف کرده‌اند که اطلاعات را با پیوندهای احساسی نشانه گذاری می کند تا میزان بخاطر سپردن رویدادهای احساسی را افزایش دهد.
به گزارش تکناک، بسیاری از افراد رویدادهای احساسی مانند روز عروسی خود را با وضوح بالایی به یاد می آورند، اما محققان در مورد چگونگی اولویت بندی مغز انسان در مورد چنین خاطراتی، چیز زیادی نمی‌دانند. اخیرا، یک مطالعه که در مجله Nature Human Behaviour منتشر شده است که به بررسی این موضوع می پردازد.
جاشوا جیکوبز دانشیار مهندسی زیست پزشکی در دانشکده مهندسی کلمبیا و تیمش، این مکانیسم عصبی خاصی را در مغز انسان کشف کرده‌اند و در تحقیقات خود نشان داده اند که وجود امواج مغزی با فرکانس بالا در آمیگدال، که مرکز پردازش هیجان در مغز است و همچنین هیپوکامپ، که مرکز شکل‌گیری حافظه است، نقش مهمی در بهبود یادآوری محرک‌های عاطفی دارند. هر گونه اختلال در این مکانیسم عصبی که ممکن است ناشی از تحریک الکتریکی مغز یا افسردگی باشد، منجر به کاهش توانایی به خاطر سپردن محرک های احساسی می شود.
افزایش شیوع اختلالات حافظه
شیوع گسترده اختلالات حافظه، مانند زوال عقل، نشان می دهد که از دست دادن حافظه بر افراد و جامعه چه اثرات مخربی بر جای می گذارد. همچنین، اختلالاتی مانند افسردگی، اضطراب و اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) می توانند فرآیندهای نامتعادل و ناقص حافظه را نشان دهند. این مسئله به طور گسترده از زمان همه گیری ویروس کووید-۱۹ شایع شده است. درک اینکه مغز به طور طبیعی چه اطلاعاتی را برای ذخیره‌سازی در اولویت قرار می دهد و چه اطلاعاتی را از بین می برد و این فرآیند را چگونه تنظیم می کند، می تواند بینش مهمی را در توسعه رویکردهای درمانی جدید برای تقویت حافظه افرادی که در معرض خطر از دست دادن حافظه قرار دارند، ارائه دهد. این امر همچنین برای تصحیح فرآیندهای حافظه در افرادی که در معرض خطر این گونه اختلالات هستند نیز کاربرد دارد.
سلمان قاسم، نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: به خاطر سپردن وقایع احساسی، مانند تولد فرزند، آسان تر از سایر رویدادهایی است که حتی در همان زمان اتفاق افتاده است. مغز قطعا یک مکانیسم طبیعی برای تقویت حافظه درمورد بخاطر سپردن اتفاقات خاص دارد و ما می خواستیم آن مکانیسم را شناسایی کنیم.
دشواری مطالعه مکانیسم های عصبی در انسان
بیشتر تحقیقات مکانیسم های عصبی در حیواناتی مانند موش‌ها انجام می شود، زیرا این مطالعات نیاز به دسترسی مستقیم به مغز برای ثبت فعالیت آن و انجام آزمایش هایی مانند اختلال دقیق مدارهای عصبی دارد که علت هر چیزی در مغز را نشان می دهد. با این حال مشاهده یا توصیف یک پدیده مغزی پیچیده مانند تقویت حافظه احساسی با استفاده از مطالعات حیوانی، کار بسیار دشواری است.
برای مطالعه مستقیم این فرآیند در انسان، محققان از داده‌های حاصل از آزمایش‌های مغزی انجام شده بر روی بیماران مبتلا به صرع که در حال ثبت مستقیم اتفاقات داخل مغز برای تشخیص و درمان تشنج ناشی از این بیماری بودند، استفاده کردند. در طول این ضبط ها، بیماران مبتلا به صرع در حالی که الکترودهایی که در هیپوکامپ و آمیگدال آنها قرار می گرفتند و فعالیت الکتریکی مغز را ثبت می کردند و فهرستی از کلمات را به خاطر می سپردند.
مطالعه الگوهای امواج مغزی کلمات احساسی
قاسم با تحلیل دقیق ارتباطات احساسی هر کلمه با استفاده از رتبه بندی‌های مبتنی بر جمعیت، متوجه شد که شرکت کنندگان کلمات احساسی مانند «سگ» یا «چاقو» را بهتر از کلمات خنثی‌تری مانند «صندلی» به خاطر می‌آورند. در حین بررسی فعالیت مغز مرتبط، محققان متوجه شدند که هرگاه شرکت کنندگان با موفقیت کلمات احساسی را به خاطر می سپارند، فعالیت عصبی با فرکانس بالاتر (30-128 هرتز) در مدار آمیگدال-هیپوکامپ شایع تر می‌شود.
با این حال، در صورتی که شرکت کنندگان کلمات خنثی بیشتری را به خاطر می‌آوردند یا کلاً کلمه‌ای را به خاطر نمی‌آوردند، این الگو مشاهده نشد. محققان این الگو را در مجموعه‌ای داده‌های بزرگ از 147 بیمار تحلیل کردند و ارتباط واضحی بین افزایش حافظه شرکت کنندگان برای کلمات احساسی و شیوع امواج مغزی با فرکانس بالاتر در سراسر مدار آمیگدال-هیپوکامپ در مغز آنها مشاهده شد. جیکوب نیز افزود: یافتن این الگوی فعالیت مغز که احساسات و حافظه را به هم مرتبط می کند برای ما بسیار هیجان انگیز بود. زیرا تحقیقات قبلی نشان می داد که فعالیت با فرکانس بالا در هیپوکامپ چقدر برای بخاطرسپاری مسائل غیر احساسی مهم است.
این مسئله ما را ترغیب کرد که در مورد پیامد های کلی تری فکر کنیم؛ برای مثال، آیا با استفاده از مداخلات درمانی می توانیم فعالیت های با فرکانس بالا را در این مدار استخراج کرده و حافظه خود را تقویت کنیم؟
تحریک الکتریکی ، حافظه کلمات احساسی را مختل می کند
برای تعیین اینکه آیا این فعالیت با فرکانس بالا واقعاً یک مکانیسم درست را منعکس می کند یا خیر، جیکوبز و تیمش، رویکردی منحصربه فرد را برای تکرار اختلالات تجربی مختلف که معمولاً برای تحقیقات حیوانی انجام می‌شود، به کار گرفتند.
در ابتدا، آنها زیرمجموعه ای از بیماران را تحلیل کردند که تحریک الکتریکی مستقیم روی هیپوکامپ برای نیمی از کلماتی که شرکت کنندگان باید به خاطر بسپارند، اعمال می شد. محققان متوجه شدند که تحریک الکتریکی، به وضوح و به طور مداوم حافظه را به ویژه برای کلمات احساسی مختل می کند.
اوما موهان، یکی دیگر از نویسندگان این مقاله، تاکید کرد که این تحریک، فعالیت زیاد فرکانس را در هیپوکامپ نیز کاهش می دهد. این آزمایش شواهدی را ارائه داد که نشان می دهد با حذف الگوی فعالیت مغزی که با حافظه احساسی مرتبط است، تحریک نیز به طور انتخابی، حافظه احساسی را کاهش می دهد.
افسردگی مغز را تحریک می کند
قاسم این فرضیه را مطرح کرد که افسردگی ممکن است باعث حافظه احساسی نا منظمی شود و ممکن است مانند تحریک مغز عمل کند. او حافظه احساسی بیماران را در مقایسه با ارزیابی های خلقی که بیماران برای توصیف وضعیت روانی خود ارائه می دادند، تجزیه و تحلیل کرد. در واقع، تیم تحقیقاتی در بیماران مبتلا به افسردگی، کاهش همزمانی در حافظه مبتنی بر احساسات و فعالیت بالای فرکانس در هیپوکامپ و آمیگدال را مشاهده کردند.
بردلی لگا، جراح مغز و اعصاب، می‌گوید: با ترکیب تحریک، ثبت و ارزیابی روان سنجی، محققان توانستند علت این موضوع را تا حدودی نشان دهند. ما می‌دانیم که فعالیت های فرکانس بالا با فعالیت نورون ها مرتبط است. بنابراین، این یافته ها راه‌های جدیدی برای تحقیقات در انسان و حیوانات در مورد چگونگی درگیر شدن برخی محرک ها با نورون های مدارهای حافظه را باز می کند.
گام های بعدی
قاسم و جیکوبز امیدوارند که تحقیقشان الهام‌بخش تحقیقات حیوانی دیگری باشد تا چگونگی ارتباط فعالیت با فرکانس بالا با نوراپی‌نفرین، یک انتقال‌دهنده عصبی مرتبط با فرآیندهای توجه که ممکن است در تقویت حافظه برای محرک‌های عاطفی نقش داشته باشد، را مشخص کند. آن ها همچنین امیدوارند تحقیقات آینده بر روی فعالیت با فرکانس بالا در مدار آمیگدال-هیپوکامپ به منظور تقویت و حفظ حافظه، به ویژه حافظه احساسی، تمرکز کند.
جیکوبز همچنین تأکید کرد که خاطرات احساسی ما یکی از حیاتی ترین جنبه‌های تجربه انسانی هستند و همه چیز، از تصمیم گیری‌های ما تا کل شخصیت ما را شکل می دهند. هر اقدامی که ما برای کاهش از دست دادن آنها در اختلالات حافظه یا جلوگیری از زوال آن ها در اختلالات روانپزشکی بتوانیم انجام دهیم، بسیار هیجان‌انگیز است.
