پژوهشگران دانشگاه توبینگن در آلمان با مطالعه بر روی مغز موشها، دریافتند که سطح هوشیاری میتواند بهطور مستقیم بر آمادگی مغز برای شکلگیری خاطرات تأثیر بگذارد. این مطالعه که در مجله نیچِر کامیونیکِیشِنز/ Nature Communications منتشر شده، نشان میدهد که مغز در همه زمانها به یک اندازه برای ذخیرهسازی اطلاعات آماده نیست و پنجرههای کوتاهی از حساسیت بالا وجود دارد که در آنها شکلگیری خاطره تسهیل میشود.
گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور آندریا بورگالوسی (Andrea Burgalossi)، از مؤسسه عصبشناسی و مرکز علوم اعصاب یکپارچه ورنر رایشارت، بر روی هیپوکامپ متمرکز شدند؛ این منطقه از مغز در ایجاد خاطرات اپیزودیک (خاطرات مربوط به مکانها و رویدادهای خاص) نقشی کلیدی دارد. نقش هوشیاری در بازآرایی مدارهای حافظه
پژوهشگران با ثبت فعالیت سلولهای عصبی در هیپوکامپ موشها، همزمان سطح هوشیاری آنها را نیز اندازهگیری کردند. آنها دریافتند که مغز حتی در حالت استراحت نیز همواره بین سطوح پایینتر و بالاتری از هوشیاری در نوسان است و این نوسانات میتواند نحوه پردازش اطلاعات توسط شبکههای عصبی را تغییر دهد.
نیکولا سارتوراتو (Nicola Sartorato)، پژوهشگر مرکز علوم اعصاب یکپارچه و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح میدهد: وضعیت درونی مغز را میتوان از روی اندازه مردمک چشم تخمین زد. وقتی هوشیارتر یا درگیرتر میشویم، مردمکهایمان گشادتر میشوند. این موضوع در موشها نیز صادق است. ریتمهای مغزی؛ نشانهای برای آمادگی حافظه
همزمان با افزایش هوشیاری موشها، گروه خاصی از سلولهای مکانی (Place Cells) در هیپوکامپ فعالتر شدند. این تغییرات حتی زمانی که موشها در حال حرکت نبودند نیز رخ میداد که نشان میدهد فعالیت در حال تغییر به وضعیت درونی مغز مرتبط است، نه مکان یا رفتار جدید.
همچنین الگوی مشابهی در نوسانات تتا (Theta Oscillations) مشاهده شد؛ امواج ریتمیک فعالیت عصبی که با یادگیری، جهتیابی و رمزگذاری خاطره مرتبط هستند. قدرت این نوسانات همراه با تغییرات هوشیاری بالا و پایین میرفت که نشان میدهد، هیپوکامپ بهطور مکرر بین سطوح مختلفی از آمادگی برای ذخیرهسازی خاطره در نوسان است. ایجاد سلولهای جدید حافظه
پژوهشگران برای آزمایش اینکه آیا افزایش هوشیاری، هیپوکامپ را برای انعطافپذیری (پلاستیسیته) آمادهتر میکند یا خیر، سلولهای عصبی مرتبط با حافظه را در آن دورهها تحریک کردند. نتایج نشان داد که آن نورونهایی (سلولهای عصبی) که قبلاً به مکانهای خاص پاسخ نمیدادند، شروع به ایجاد فعالیت مکانمحور کردند و عملاً به سلولهای مکانی جدید تبدیل شدند. این یافته نشان میدهد که حتی تحریک محدود، اگر در لحظه مناسب انجام شود، میتواند سلولهای جدیدی را به شبکهٔ حافظه در هیپوکامپ جذب کند.
دکتر ادواردو بلانکو-هرناندز (Eduardo Blanco-Hernandez) از دانشگاه توبینگن و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، میگوید: در محیط آزمایشگاهی، میتوانیم موشها را در معرض محیطهای مختلف قرار دهیم و مشاهده کنیم که سلولهای مکانی چگونه فعال میشوند. گروههای مختلفی از سلولهای مکانی، محیطهای متفاوتی را نمایندگی میکنند. تماشای فعالیت آنها مانند مشاهده شکلگیری یا بازآفرینی خاطرات در زمان واقعی است.
پروفسور بورگالوسی در پایان تأکید میکند: آنچه هیجانانگیز است این است که اکنون میتوانیم این فرآیندها را بهصورت کنترلشده، مطالعه کنیم، با تمرکز بر لحظاتی که مغز بهطور طبیعی انعطافپذیرتر است. این موضوع برای خاطرات اپیزودیک بسیار مهم است، زیرا رویدادهایی که در زندگی تجربه میکنیم فقط یکبار رخ میدهند؛ هیچ تکرار یا تمرینی وجود ندارد؛ بنابراین مغز باید آنها را بهسرعت و کارآمد در لحظه ضبط و ذخیره کند.
