قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت دوازدهم
“کجایی” حافظه:
همان طور که دیدیم، انواع یا گروه‌های مختلف حافظه با اسامی گوناگون شناخته می‌شوند. این گروه‌ها، تنها اجزای یک سیستم طبقه‌بندی آکادمیک نیستند. برای مثال، حافظه صریح کاری، به قشر پره‌فرونتال (Prefrontal) نسبت داده می‌شود و احتمالاً هیپوکامپ (Hippocampus) همان بخشی از مغز است که این خاطرات را به خاطرات صریح بلندمدت تبدیل می‌کند. آسیب دیدن هیپوکامپ، روند شکل‌گیری خاطرات اخباری را متوقف می‌کند؛ اما تأثیری بر توانایی مغز در یادگیری مهارت‌های رویه‌ای تازه نمی‌گذارد.
هیپوکامپ، در نگهداری خاطرات مکانی و فضایی لازم برای جهت‌یابی نیز دخیل است. مثلاً در موش‌ها این عضو حاوی نورون‌هایی است که به “سلول‌های مکان” معروف‌اند و وقتی جانور در مکانی خاص قرار می‌گیرد، موجی از پتانسیل عمل تولید می‌کنند. وقتی ارتباط سیناپسی در نورون‌ها مختل می‌شود، موش‌ها دیگر نمی توانند پیمایش یک لابیرنت را یاد بگیرند. تصویربرداری MRI از مغز انسان نشان می‌دهد هیپوکامپ محل نگهداری نقشه‌های ذهنی دقیقی است که به ما در جهت‌یابی و راهبری کمک می‌کند. جالب این جاست که هرچه اطلاعات مکانی و فضایی بیش‌تری در هیپوکامپ ذخیره شوند، اندازه فیزیک آن هم بزرگ‌تر می‌شود. آزمایشی در لندن نشان داد رانندگان تاکسی لندن که اطلاعات سه بعدی بسیاری را ذخیره می‌کنند، در مقایسه با آن‌هایی که تاکسی نمی‌رانند، هیپوکامپ کاملاً بزرگ‌تری دارند. به علاوه، این تنها ناحیه متفاوت در مغز این دو گروه است. در مقابل به نظر می‌رسد هیپوکامپ، در شکل‌گیری حافظه‌ای رویه‌ای یا حرکتی نقشی ندارد. یادگیری مهارت‌های پیچیده حرکتی، در قشر حسی و حرکتی ، عقده‌های قاعده‌ای (Basal Ganglia) و مخچه اتفاق می‌افتد. بنابراین انواع مختلف حافظه در مناطقی متفاوت از مغز شکل می‌گیرد
و ذخیره می‌شوند.
این دانسته‌ها تا حد بسیاری مدیون تکنیک‌های تصویربرداری ویژه مثل FMRI و PET است که قادرند نواحی فعال مغز را در جریان نجام یا یادگیری فعالیت‌های ساده، مشخص کنند. درست است که دانستن محل یادگیری و حافظه در مغز اهمیتی فراوان دارد، اما پرسش بسیار مهم‌تر، چگونگی ذخیره خاطره‌هاست. اگر خاطرات در مغز نمود فیزیکی دارند، ماهیت زیست شناختی این نمود چیست؟
“چگونگیِ” حافظه:
بررسی مستقیم ساز و کار چگونگی شکل‌گیری و ذخیره خاطرات در مغز انسان، اگر غیرممکن نباشد، بسیار دشوار است. اما این به معنای نا امیدی از درک بنیان فیزیکی حافظه انسان نیست، چرا که مطالعه مغز جانوران بسیار ساده‌تر از انسان، در این مسیر کمابیش راه گشاست.
در زمینه یادگیری و حافظه یکی از نرم‌تنان، یعنی حلزون دریایی، مدلی تقریباً ایداه آل برای مطالعه بنیادی‌ترین ساز و کارهای شکل‌گیری حافظه در مغز است.
این اتفاق، در زیست شناسی مدرن نمونه‌های فراوان دارد. برای مثال، همه آن چه درباره وراثت، DNA و کدهای ژنتیکی می‌دانیم، عملاً براساس آزمایش‌هایی است که روی موجودات بسیار ابتدایی و ظاهراً بی‌ربط به انسان، مثل چند نمونه باکتری و ویروس یا مگس و … انجام گرفته‌اند. علت کارآیی این رهیافت تقلیل دهنده، آن است که سیستم‌های زیست‌شناختی، فوق‌العاده محافظه‌کارند، آن قدر که ژن‌های ما برای مقاصد خود از همان کدهای ژنتیکی استفاده می‌کنند که کرم‌ها، مگس‌ها، گل‌های داوودی، مخمر جو و کپک آن‌ها را به کار می‌گیرند.
به همین ترتیب نحوه پیام رسانی الکتریکی و شیمیایی نورون‌های ما نیز با پست‌ترین حیوانات تفاوت چندانی ندارد و رهیافت تقلیل دهنده در زیست شناسی مدرن توانسته با بررسی و کاوش نمونه‌های ساده، مسائل دشوار را با موفقیتی چشمگیر توضیح دهد. با این حساب شاید در میان جانوران فرودست و بی‌ادعای طبیعت، نمونه‌ای ساده از یادگیری و حافظه وجود داشته باشد که بتواند اسرار منشأ فیزیکی خاطرات را برایمان روشن کند.
یافتن مدل جانوری ایده‌آل، چالشی بود که در دهه ۱۹۶۰ اریک آر.کندل (Eric R.Kandel) با آن روبه‌رو شد؛ روانکاوی که تازه داشت فرآیندهای یادگیری و حافظه را در پستانداران مطالعه می‌کرد. وقتی کندل، جست و جوی یک مدل ساده را برای بررسی شکل‌گیری حافظه آغاز کرد، در میان محققان شکی وجود نداشت که رهیافت تقلیل دهنده، هیچ توفیقی در مواجهه با مساله‌ای به پیچیدگی حافظه حیوانات عالی از جمله انسان، کسب نخواهد کرد و اما او کار خودش را کرد و جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی سال ۲۰۰۰ را به خاطر کشفیات مهمش درباره نحوه شکل‌گیری حافظه در جانوری فوق‌العاده ساده‌تر از انسان به دست آورد.
جست و جوی کندل، او را به یک حلزون دریایی غول آسا به نام آپلیسیا کالیفرنیکا (Aplysia Californica) رساند. مغز آپلیسیا حدود ۲۰ هزار نورون دارد که بعضی از آن‌ها را با چشم غیر مسلح هم می‌توان دید. آپلیسیا می‌تواند
یاد بگیرد و از همه مهم‌تر، اصول حاک بر شکل‌گیری خاطرات کوتاه و بلندمدتش در گستره قلمرو جانوران، از جمله انسان، تغییر نکرده‌اند.
الگوهای یادگیری آپلیسیا که منجر به شکل‌گیری خاطرات کوتاه و بلند مدت می‌شوند، ذاتاً بسیار به الگوهای یادگیری متناظرشان در انسان‌ها شبیه‌اند. کندل در مرحله بعد باید ثابت می‌کرد این ارتباط، عمیق‌تر و ریشه‌ای‌تر از یک تشابه صرف است و روند فیزیکی یا مولکولی یکسانی، شکل‌گیری خاطرات در آپلیسیا و پستانداران را اداره می‌کند.
محققان در آن زمان می‌دانستند ملزومات بیوشیمایی شکل‌گیری خاطرات کوتاه مدت و بلند مدت در پستانداران، اساساً متفاوت‌اند و ضبط خاطرات بلند مدت، به سنتز پروتئین‌های جدید نیاز دارد. کندل نشان داد عین همین وضعیت در آپلیسیا نیز برقرار است.
فرآیند یادگیری در انسان مساله‌ای که به حد اعلای پیچیدگی می‌رسد، ما می‌توانیم خاطرات و محفوظات گذشته را خلاقانه به هم متصل کنیم و ایده‌های نو بیافرینیم. یکی از مباحث مهم در مغز انسان چگونگی شکل‌گیری حافظه و کجایی آن است که عصب‌شناسان و روان‌شناسان برای درک بهتر نحوه شکل‌گیری آن می‌کوشند. حافظه انواع گوناگونی دارد که اساسی‌ترین طبقه‌بندی آن حافظه بلند مدت و کوتاه مدت است.
ثبت و ضبط خاطرات دارای فرآیندی فیزیکی و شیمیایی است که تغییراتی را در مغز انسان بوجود می‌آورد.
بررسی مستقیم ساز و کار و چگونگی شکل‌گیری و ذخیره خاطرات در مغز انسان، بسیار دشوار است و استفاده از روش «رهیافت تقلیل دهنده در زیست شناسی مدرن» کمک شایانی در این راه کرده است.
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت یازدهم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت دهم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت نهم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت هشتم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت هفتم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت ششم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت پنجم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت چهارم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت سوم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت دوم
قدرت‌مندترین کامپیوتر شناخته شده جهان (مغز انسان) ـ قسمت اول
فهرست منابع :
[۱] مایکل اوشی، مغز، ویراست دوم، یاسر مالی، نشر افق، تهران، ۱۳۹۲
[۲] کالین بلیکور، ساخت و کار ذهن، ویراست اول، محمدرضا باطنی، فرهنگ معاصر، ۱۳۸۹
[۳] حسین ملک محمدی، “۱۰۰ دانستنی جذاب پیرامون مغز انسان” ، وب سایت زومیت (www.zoomit.ir) ، http://goo.gl/hQPfw1 ، (تاریخ انتشار : ۲۱/۱/۱۳۹۲)
[۴] دادگر، “نورون یا سلول عصبی(مطالب علمی گوناگون)” ، وب لاگ هدف ۹۱ (http://hadaf91.samenblog.com) ، http://hadaf91.samenblog.com/55/ ، (تاریخ انتشار : ۲۳/۱۱/۱۳۹۱)
[۵] کوثر یوسفی ، ” سیناپس synapse” ، وب‌سایت پژوهشکده باقرالعلوم (http://www.pajoohe.com)، http://www.pajoohe.com/fa/index.php?Page=definition&UID=34866
[۶] ابراهیم برزکار ، ” سیستم عصبی و اختلالات آن، مننژ چیست ” ، وب لاگ cns-pns
(http://cns-pns.persianblog.ir)، http://cns-pns.persianblog.ir/post/47/، (زمان انتشار : ۱۵/۷/۹۱)
[۷] ویکی‌پدیا (دانشنامه آزاد)، “مخ” ، http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%AE،
[۸] ویکی‌پدیا (دانشنامه آزاد)، “هیپوفیز”
http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%87%DB%8C%D9%BE%D9%88%D9%81%DB%8C%D8%B2
[۹] سید علی حائری روحانی، فیزیولوژی اعصاب و غدد درون‌ریز، تهران، سمت، ۱۳۸۲، چاپ پنجم، ص ۳۷٫
[۱۰] آرتور گایتون، فیزیولوژی پزشکی، حوری سپهری، تهران، اندیشه رفیع، ۱۳۸۷، چاپ سوم، ص ۵