نقشه های ساخته شده از سلول های عصبی

دکتر توماس Hainmuller و پروفسور دکتر Marlene Bartos از موسسه روانشناسی دانشگاه فرایبورگ یک مدل جدید برای توضیح چگونگی ذخیره مغز خاطرات رویدادهای ملموس ایجاد کرده است. این مدل بر اساس یک آزمایش است که موش ها را به جستجوی مکان هایی می برد که پاداش ها را در یک محیط مجازی دریافت می کردند. مجله علمی Nature این مطالعه را منتشر کرده است.

چند قدم جلو بروید، متوقف کنید، و به اطراف نگاه کنید. در دنیای بازی های ویدئویی، دیوارهایی که یک راهرو چهار متری را نشان می دهند، ساخته شده از بلوک های الگوی سبز و آبی است. کف با نقاط فیروزه ای مشخص شده است. یک فاصله کوتاه دور، یک دیسک قهوه ای روی زمین وجود دارد که مانند کوکی ظاهر می شود. این نماد پاداش است. موش برای آن هدایت می شود و نماد ناپدید می شود. کوکی بعدی به سرعت به نظر می رسد کمی پایین تر از راهرو می باشد. موش توسط مانیتور احاطه شده است و بر روی یک توپ استریو فوم است که در هوای فشرده شناور است و در زمانی که آن را اجرا می کند، در حال چرخش است. توپ باعث انتقال حرکات موش به محیط مجازی می شود. اگر موش به نماد پاداش می رسد، یک کاه را برای دادن یک قطره شیر سویا و تحریک آن برای ایجاد خاطرات تجربیات خود در دنیای مجازی استفاده می شود. این موش یاد می گیرد  چه وقت ، و در چه محل، پاداش دریافت می کند. همچنین یاد می گیرد که چگونه خود را تعیین و بین راه های مختلف در بازی های ویدئویی تبعیض قائل شود.

مغز را با یک میکروسکوپ مخصوص بررسی کنید

“همانطور که موش در حال شناخت محیط آن است، از میکروسکوپ ویژه ای استفاده می کنیم که از خارج به مغز آن نگاه کند و فعالیت سلول های عصبی را بر روی ویدیو ثبت کند.” Thomas Hainmüller، یک پزشک و دکترا در MD / برنامه دکترای دانشکده زیست شناسی و پزشکی اسپممن (SGBM) دانشگاه فرایبورگ می باشد و او می گوید که کار می کند زیرا، در واقع، سر موش هنوز نسبتا زیر میکروسکوپ است که از طریق دنیای مجازی بازی ویدیویی اجرا می شود. در ضبط، سلول های عصبی موش های ژنتیکی دستکاری می شوند، به محض این که فعال شوند. Hainmuller و Marlene Bartos، استاد سیستم نورولوژیکی سیستمیک و سلولی، از این روش برای بررسی نحوه مرتب کردن و بازیابی خاطرات استفاده می کنند. ”

سلول های عصبی مکان های کد گذاری می کنند

منطقه مغز به نام هیپوکامپ نقش تعیین کننده ای در شکل گیری قسمت های حافظه دارد  یا خاطرات تجربیات ملموس؟ هینمولر و بارتوس در مجله علمی “طبیعت” مطالعه کرده اند. در مقاله خود آنها نشان می دهد که سلول های عصبی در هیپوکمپ یک نقشه دنیای مجازی را ایجاد می کنند که در آن نورون های تک کد برای مکان های واقعی در بازی های ویدئویی می باشند. مطالعات قبلی انجام شده در مرکز پزشکی دانشگاه فرایبورگ نشان داد که سلول های عصبی در بازی های ویدئویی کد هوک انسانی یکسان هستند. سلول ها فعال شده و هنگامی که موش در محل مربوطه قرار می گیرد، فلش می شود، در غیر این صورت آنها تاریک می شوند. هینمولر گزارش می دهد: “به جای تعجب، ما نقشه های بسیار متفاوت در داخل هیپوکامپ پیدا کردیم.” بخشی از آنها، یک نمای کلی تقریبی از موقعیت موش در راهرو را ارائه می دهند با این حال آنها همچنین عوامل زمان و فاکتور را در نظر می گیرند، و در کل، اطلاعاتی در مورد اینکه در کدام راهرو موش قرار دارد. نقشه ها نیز در طول روزهای تجربی به روز می شوند و به عنوان یک نتیجه می توانند به عنوان یک فرآیند یادگیری شناخته شوند.

درک بهتر از شکل گیری حافظه

تیم تحقیق خلاصه می کند و می گوید مشاهدات آنها یک مدل را ارائه می دهد که نشان می دهد چگونه فعالیت سلول های عصبی در هیپوکامپ می تواند فضا، زمان و بستر قسمت های حافظه را به نمایش در آورد. یافته ها اجازه می دهد تا درک بهتر از فرآیندهای بیولوژیکی که شکل گیری حافظه در مغز را تحت تاثیر قرار می دهند. هینمولر می گوید: “در بلند مدت، ما می خواهیم از نتایج مان برای کمک به توسعه درمان ها و برای کمک به افراد مبتلا به بیماری های عصبی و روانی استفاده کنیم.”

منبع:

موارد ارائه شده توسط دانشگاه فرایبورگ