کشف شوکه کننده: خاطرات فقط در مغز ذخیره نمی‌شوند!

مطالعه‌ای که اخیرا انجام شده نشان می‌دهد که سلول‌های بافت کلیه و عصب، مشابه نورون‌ها، یاد می‌گیرند و خاطرات را شکل می‌دهند. این موضوع که مغز ما و به طور خاص سلول‌های مغزی ما، خاطرات را ذخیره می‌کنند یک موضوع عمومی، علمی و کاملا قبول شده است. اما تیمی از دانشمندان کشف کرده‌اند که سلول‌های سایر قسمت‌های بدن هم عملکرد حافظه را انجام می‌دهند و مسیرهای جدیدی را برای درک نحوه‌ی عملکرد حافظه و ایجاد پتانسیل برای بهبود یادگیری و درمان بیماری‌های مرتبط با حافظه باز می‌کنند.

نیکولای وی. کوکوشکین از دانشگاه نیویورک (نویسنده‌ی اصلی این مطالعه که در مجله‌ی Nature Communications منتشر شده است) توضیح می‌دهد: «یادگیری و حافظه عموما فقط با مغز و سلول‌های مغزی مرتبط هستند، اما مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که سایر سلول‌ها در بدن هم می‌توانند یاد بگیرند و خاطرات را شکل دهند.»

یادگیری و حافظه در حیوانات، ویژگی عجیبی را نشان می‌دهند که به عنوان «اثر فاصله‌گذاری انبوه» شناخته می‌شود: آموزش توزیع‌شده در چندین جلسه (آموزش با فاصله) حافظه‌ی قوی‌تری نسبت به همان مقدار آموزش اعمال‌ شده در یک جلسه‌ی واحد (آموزش انبوه) ایجاد می‌کند. این اثر در سراسر قلمرو حیوانات به‌ شدت حفظ شده و در هر دو سطح رفتاری و سیناپسی (مربوط به ارتباط بین نورون‌ها) مشاهده می‌شود.

منبع: nature

این تحقیق با الهام گرفتن از یک ویژگی عصبی شناخته‌شده ، یعنی اثر فاصله‌گذاری انبوه (massed-spaced effect)، سعی در درک بهتر این موضوع داشت که آیا سلول‌های غیر مغزی به حافظه کمک می‌کنند یا خیر. این اثر نشان می‌دهد که ما تمایل داریم وقتی اطلاعات را در فواصل زمانی مطالعه می‌شوند بهتر حفظ کنیم، تا اینکه در یک جلسه‌ی فشرده، که بیشتر به عنوان فشرده خوانی برای امتحان شناخته می‌شود، انبوه اطلاعات را وارد حافظه کرده و همه‌ی آن‌ها را حفظ کنیم.

در تحقیق Nature Communications، دانشمندان یادگیری در طول زمان را با مطالعه‌ی دو نوع سلول انسانی غیرمغزی در آزمایشگاه (یکی از بافت عصب و دیگری از بافت کلیه) و قرار دادن آن‌ها در معرض الگوهای مختلف سیگنال‌های شیمیایی، درست مثل سلول‌های مغزی که در معرض الگوهای انتقال‌دهنده‌های عصبی (neurotransmitters) قرار می‌گیرند، تکرار کردند. در پاسخ، سلول‌های غیرمغزی یک «ژن حافظه» را فعال کردند! همان ژنی که سلول‌های مغزی در زمان تشخیص الگو در اطلاعات و بازسازی اتصالات خود برای شکل‌گیری خاطرات فعال می‌کنند.

نیکولای کوکوشکین از دانشگاه نیویورک می‌گوید: «یادگیری و حافظه عموما فقط با مغز و سلول‌های مغزی مرتبط هستند، اما مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که سایر سلول‌ها در بدن نیز می‌توانند یاد بگیرند و خاطرات را شکل دهند.»

دانشمندان برای نظارت بر فرآیند حافظه و یادگیری، این سلول‌های غیرمغزی را مهندسی کردند تا یک پروتئین درخشان تولید کنند که نشان می‌دهد چه زمانی ژن حافظه روشن و چه زمانی خاموش است.

نتایج نشان داد که این سلول‌ها می‌توانند تعیین کنند که چه زمانی پالس‌های شیمیایی، که تقلیدی از انفجارهای انتقال‌دهنده‌های عصبی در مغز بودند، تکرار می‌شوند. این موضوع نشان داد که این پالس‌ها صرفا طولانی نمی‌شوند و درست همانطور که نورون‌های مغز ما می‌توانند ثبت کنند که چه زمانی با استراحت و بدون فشرده خوانی یاد می‌گیریم، رفتار می‌کنند. به طور خاص زمانی که پالس‌ها در فواصل زمانی پخش می‌شدند، «ژن حافظه» را قوی‌تر و برای مدت طولانی‌تری نسبت به زمانی که همان درمان به طور همزمان انجام می‌شد، روشن می‌کردند.

کوکوشکین، دانشیار بالینی علوم زیستی در مطالعات آزاد دانشگاه نیویورک و پژوهشگر مرکز علوم اعصاب دانشگاه نیویورک، می‌گوید: «این موضوع نشان‌دهنده‌ی اثر فاصله‌گذاری انبوه در عمل است و نشان می‌دهد که توانایی یادگیری از تکرار با فاصله منحصر به سلول‌های مغزی نیست، بلکه در واقع می‌تواند یک ویژگی اساسی در تمام سلول‌ها باشد.»

محققان می‌گویند که این یافته‌ها نه‌ تنها راه‌های جدیدی برای مطالعه‌ی حافظه ارائه می‌دهند، بلکه به دستاوردهای بالقوه مرتبط با سلامت هم اشاره می‌کنند.

کوکوشکین می‌گوید: «این کشف درهای جدیدی را برای درک نحوه‌ی عملکرد حافظه باز می‌کند و می‌تواند به روش‌های بهتری برای بهبود یادگیری و درمان مشکلات حافظه منجر شود. همچنین نشان می‌دهد که در آینده باید با بدن خود بیشتر مثل مغز رفتار کنیم. مثلا در نظر بگیریم که پانکراس (لوزالمعده) ما در مورد الگوی وعده‌های غذایی گذشته‌ی ما چه چیزی را به خاطر می‌آورد تا سطح سالم گلوکز خون را حفظ کند یا در نظر بگیریم که یک سلول سرطانی در مورد الگوی شیمی‌درمانی چه چیزی را به خاطر می‌آورد.»

منبع: NYU