کشف یکی از اسرار مغز

به گزارش روابط عمومی پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، دانشمندان دقیق ترین نقشه پیوندهای ارتباطی میان هیپوکامپ، مرکز کنترل حافظه و سایر قسمت های مختلف مغز را ایجاد کردند.
دانشمندان دقیق ترین نقشه را از پیوندهای ارتباطی میان هیپوکامپ، مرکز کنترل حافظه و سایر قسمت های مغز ایجاد کردند. این نقشه تصور ما را از حافظه انسان دگرگون می کند.
دکتر مارشال دالتون (Marshall Dalton)، یکی از محققان این تیم پژوهشی از دانشکده روانشناسی در دانشگاه سیدنی در استرالیا، گفت: دریافتیم ارتباطاتی که میان هیپوکامپ و نواحی قشر پیشانی وجود دارد، از آنچه می پنداشتیم کمتر و ارتباطات میان هیپوکامپ و نواحی پردازش بینایی اولیه از آنچه انتظار داشتیم بیشتر است. این موضوع ما را شگفت زده کرد؛ هرچند، اگر در نظر بگیریم که هیپوکامپ نه فقط در حافظه، بلکه در تخیل و توانایی ما برای ساختن تصاویر ذهنی نقش مهمی دارد، این موضوع، منطقی به نظر می رسد.

تصویر فرایند نقشه برداری هیپوکامپ
هیپوکامپ که در داخل مغز قرار دارد، یک ساختار پیچیده شبیه به اسب دریایی است. این ساختار برای مغز ضروری است و نقش مهمی در شکل گیری حافظه و همچنین انتقال خاطرات از محل ذخیره کوتاه مدت به بلندمدت دارد. هیپوکامپ علاوه بر این کارکردها، در جهت یابی، توانایی تصور آینده یا تجربیات ساختگی، ایجاد تصاویر ذهنی و حتی در ادراک بصری و تصمیم گیری نیز نقش دارد.
تیم پژوهشی برای تهیه این نقشه، از تصاویر اِم آرآی یک پایگاه داده تصویربرداری عصبی استفاده کردند. آن ها این داده ها را با استفاده از روش هایی که طراحی کرده بودند، پردازش کردند و توانستند اتصالات را از تمام گوشه های مغز تا نقاط پایانی خود در هیپوکامپ دنبال کنند. چنین پژوهشی درباره مغز، سابقه نداشته است.

دقیق ترین نقشه تا به امروز
یکی از محققان گفت: ما نگاهی بسیار دقیق تر به مسیرهای ماده سفید داشتیم؛ این مسیرها اساساً بزرگراه های ارتباطی بین نواحی مختلف مغز هستند. ما روش جدیدی را طراحی کردیم که این امکان را فراهم می کند نحوه اتصال هیپوکامپ به گوشته قشر مغز (لایه بیرونی مغز) را به روشی بسیار دقیق ترسیم کنیم.

هیپوکامپ چیست؟
هیپوکامپ یک ساختار S شکل در قسمت داخلی لوب گیجگاهی است که می تواند به عنوان یک لایه از سلولهای عصبی متراکم شناسایی شود.

عملکرد هیپوکامپ چیست؟
هیپوکامپ به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از سیستم لیمبیک، نقشی حیاتی در یادگیری، رمزگذاری حافظه، تلفیق حافظه و درک فضایی دارد.

هیپوکامپ و حافظه
هیپوکامپ به سه منطقه CA1، CA2 و CA3 تقسیم می شود. این مناطق حلقه سه لایه را تشکیل می دهند که مرکز پردازش حافظه طولانی مدت است. تقویت طولانی مدت (LTP) که نوعی انعطاف پذیری عصبی است که در هیپوکامپ رخ می دهد و LPT مکانیسم حیاتی مغز است که در ذخیره سازی حافظه نقش دارد. فرایندهای پیچیده رمزگذاری حافظه در هیپوکامپ و بازیابی تجربیات از لوب فرونتال شامل دو مسیر برجسته است: مسیرهای چند سیناپسی و مستقیم. در مسیر چند سیناپسی، هیپوکامپ ورودی های آوران را از طریق آکسون های قشر انتورینال دریافت می کند که در شکنج دندانه دار ختم می شود. نورونهای شکنج دندانه دار الیاف خزه ای را به سلولهای عصبی سلولهای هرمی واقع در CA3 می فرستند. این سلولهای عصبی سلولهای هرمی بیشتر به دو شاخه تقسیم می شوند: یک شاخه از طریق جسم پینه ای به هیپوکامپ طرف مقابل می رسد. شاخه دیگر از طریق مسیرهای شفر به CA1 متصل می شود. از آنجا، مسیر ها از هیپوکامپ خارج می شوند تا به قشر گیجگاهی تحتانی، قطب گیجگاهی و قشر پیشانی برگردند. مسیر چند سیناپسی برای حافظه معنایی (واقعیت ها و مفاهیم) مهم است، و مسیر مستقیم برای حافظه اپیزودیک (یادآوری رویدادها) و حافظه فضایی (شناخت) مهم است.

هیپوکامپ و یادگیری
سلولهای هرمی هیپوکامپ در تهویه چشمک زدن کلاسیک چشم نقشی اساسی دارند، که یک مدل استاندارد برای مطالعه یادگیری مشارکتی است. مطالعات مربوط به تأخیر در حالت پلک زدن نشان داده است که سلولهای هرمی یک الگوی پیش بینی کننده توالی زمان-دامنه پاسخ رفتاری آموخته شده را تشکیل می دهند. میزان دستیابی به دستکاری های هیپوکامپ می تواند مختل یا افزایش یابد. در این شکل از فرایند یادگیری، هیپوکامپ نقش مهمی در ردیابی ایفا می کند که در آن یک فاصله کوتاه بین شرایط و محرک های بدون شرط تحمیل می شود. پس از پلک زدن، یک پلاستیسیتی عصبی طولانی مدت در هیپوکامپ ایجاد می شود، که برای فرایند یادگیری در پروسه پلک زدن چشم مورد نیاز است.

هیپوکامپ و رفتار
هیپوکامپ نقش مهمی در رفتار انعطاف پذیر و هدفمند دارد. یک فعالیت هیپوکامپ دست نخورده برای تشکیل و بازسازی حافظه رابطه ای (مورد نیاز برای به خاطر سپردن ارتباطات دلخواه بین اشیا یا رویداد ها) همراه با شناخت انعطاف پذیر و رفتار اجتماعی مورد نیاز است. بسیاری از مطالعات نشان داده است که هرگونه آسیب به هیپوکامپ می تواند استفاده انعطاف پذیر از اطلاعات را مختل کرده و باعث ایجاد رفتار ناسازگار شود.
نقش هیپوکامپ در مهار رفتاری کاملاً اثبات شده است. ارتباط بین هیپوکامپ و مهار به طور عمده از دو مشاهده اساسی حاصل شده است: مشاهدات اول این است که آسیب به هیپوکامپ حیوانات را بیش فعال می کند. و مشاهده دوم این است که آسیب به هیپوکامپ توانایی یادگیری حیوانات را برای مهار پاسخهایی که قبلاً یاد گرفته اند کاهش می دهد.
هیپوکامپ به عنوان یک مرکز ارزیابی در ارتباط با بازدارندگی رفتاری، تفکر وسواسی، اسکن و تشکیل نقشه فضایی عمل می کند. با این حال، هیپوکامپ پس از مشخص شدن یک تجربه، به طور فعال در کنترل رفتار مشارکت نمی کند. افزایش سطح کورتیکواسترون ناشی از استرس خارجی، در نهایت سرعت شلیک هیپوکامپ را کاهش می دهد.
اخیراً، عملکرد جدید هیپوکامپ ارائه شده است. مشخص شده است که شلیک / فعالیت با فرکانس پایین در هیپوکامپ می تواند بر ادغام عملکردی بین مناطق جدا شده فضایی در قشر مغز تأثیر بگذارد و منجر به افزایش پاسخ های حسی، مانند بینایی، شنوایی و لمس شود.