في البداية، أظهرت الذاكرة أن لها مسارين متميزين للماضي والمستقبل

لأول مرة، وجد العلماء أن المنطقة في دماغنا التي تحتوي على الذاكرة لا تتكون من قسم واحد بل قسمين: قسم يتعامل مع تجارب الماضي في الزمان والمكان، وقسم أكثر تنبؤًا، ويبني السلوكيات المستقبلية بشكل فعال. .

وجد باحثون من جامعة كورنيل أنه في الحصين، هناك نوع واحد من الشفرات العصبية مسؤول عن قدرتنا على “ربط النقاط”، مثل تذكر المكان الذي يجب أن نذهب إليه، على سبيل المثال، إذا كنا بحاجة إلى التقاط رغيف خبز. أما النوع الثاني من الكود العصبي، وهو النصف التنبؤي، فيتضمن صياغة خطط جديدة بسرعة. لذلك، في نفس المثال، إذا تم إغلاق المخبز بشكل غير متوقع، فإن هذا القسم الثاني سيصوغ خطة بديلة ويتنبأ بالمسار الذي يجب اتباعه، مما يشكل سلوكيات أكثر مرونة.

وفي دراسة أجريت على الفئران، استخدم العلماء علم البصريات الوراثي المتقدم لتعطيل نوع واحد من الذاكرة في كل مرة، ومن خلال ذلك تمكنوا من تحديد وعزل الوظيفتين المميزتين للذاكرة. ومن المفهوم أن هذا يحمل وعدًا مثيرًا لعلاج مشاكل الذاكرة والتعلم التي تظهر في مرض الزهايمر والخرف.

وقال أنطونيو فرنانديز رويز، الأستاذ المساعد في علم الأحياء العصبية والسلوك في كلية الآداب والعلوم بجامعة كورنيل: “لقد اكتشفنا أن اثنين من الشفرات العصبية المختلفة تدعم هذه الجوانب المهمة للغاية من الذاكرة والإدراك، ويمكن فصلهما، كما فعلنا تجريبياً”. ).

وضع الباحثون مجموعة من الأقطاب الكهربائية في دماغ الجرذ لتتبع جميع الخلايا العصبية المشتعلة في وقت واحد، ثم استخدموا علم البصريات الوراثي لمعالجة هذا النشاط. ثم تم استخدام الفيروس لإخضاع مجموعة محددة من الخلايا العصبية ولكن ليس إسكاتها تمامًا.

باستخدام هذه الطريقة في منطقة الحصين المتعلقة بتعلم المهام، لاحظ العلماء كيف تمكنت الفئران من تعلم المسار من النقاط A إلى D الذي كان له مكافأة في النهاية، ومع ذلك، فشلت الذاكرة في “الالتصاق” بسبب الخلل الناجم. وبتكرار التجربة بعد النوم، تمكن الفأر من تذكر النقطتين A وD، ولكن ليس المسار الذي يجب أن يستخدمه للوصول إلى المكافأة.

وقال فرنانديز رويز: “يتم تشفير هذا التسلسل من الخطوات في الدماغ كسلسلة من الخلايا التي تنشط”. “الطريقة التي سنتذكر بها ذلك في المستقبل هي أننا عندما ننام، يتم إعادة تشغيل نفس تسلسل النشاط، وبالتالي فإن نفس الخلايا العصبية التي تشفر (المسار) ستطلق بنفس الترتيب.”

بشكل أساسي، عندما تكون الخلايا العصبية نائمة، لا يمكنها إطلاق النار بالتسلسل لترسيخ الذاكرة، لذلك بينما يمكنها تذكر نقطتين، لم يتم الاحتفاظ بأي ارتباط.

وفي تجربة أخرى، تمت معاملة الفئران بالمثل، وكانت مهمتها إيجاد مسار جديد كل يوم للحصول على المكافأة. وعندما تم تخليط خلايا عصبية معينة، لم تتمكن الفئران من تذكر كيفية الوصول إلى الهدف.

وقال فرنانديز رويز: “هذا السلوك يتطلب منه تشكيل خريطة، ويتطلب قدرات التخطيط والتنبؤ، وتذكره لتوجيه تحركاته”.

وفي اختبار آخر، تم تكليف الفئران بربط موقع ما بمكافأة. عندما قام العلماء بتثبيط المنطقة المشفرة التنبؤية، ظلت ذاكرتهم الترابطية سليمة، مما أظهر لأول مرة كيف أن وجهي العملة نفسها مختلفان تمامًا في الواقع.

قال فرنانديز رويز: «من خلال النظر إلى نوع عجز الذاكرة الذي يحدث لدى المريض، يمكننا محاولة استنتاج نوع الآلية العصبية الأساسية التي تم اختراقها، مما سيساعدنا على تطوير تدخلات أكثر استهدافًا».

يعد الحصين، الذي سمي على اسم الجنس الذي ينتمي إليه فرس البحر، بسبب شكله المماثل، منطقة ذات أهمية خاصة للبحث في علاج مرض الزهايمر. يؤثر التدهور المعرفي في أمراض الخرف بشكل كبير على الحصين، مما يسبب فقدانًا موهنًا للذاكرة والملاحة.

ونشرت الدراسة في المجلة علوم.

المصدر: جامعة كورنيل