به گزارش نوروساینس نیوز، مطالعهای که پژوهشگران دانشگاه نیویورک انجام دادند، نشان میدهد ویژگی منحصر به فرد نورونهای مغزی در فعالسازی «ژن حافظه» در پاسخ به محرکهای شیمیایی، تنها محدود به مغز نیست و سلولهای دیگر بدن نیز این توانایی را دارند.
اهمیت این یافته را میتوان از دو جنبه بررسی کرد؛ از یک سو، این پژوهش خاطرنشان میکند که یادگیری از طریق تکرار میتواند ویژگی ذاتی تمام سلولهای بدن باشد و از سوی دیگر، این مطالعه جدید میتواند مسیرهای نوینی را در درمان اختلالات حافظه و یادگیری بگشاید.
نیکولای کوکوشکین، پژوهشگر ارشد این تحقیق، که نتایج آن در مجله «نیچر کامیونیکیشنز» منتشر شد، گفت: «اگرچه همواره یادگیری و حافظه را منحصر به مغز و سلولهای مغزی میدانستیم، پژوهش ما نشان میدهد که سلولهای دیگر بدن نیز میتوانند یاد بگیرند و خاطرات را شکل دهند.»
بررسی اثر تکرار فاصلهدار در سلولهای غیرعصبی انسان
هدف این پژوهش، درک بهتر رفتار سلولهای غیرمغزی در فرآیند حافظه بود. بهطور خاص، محققان به دنبال بررسی این موضوع بودند که آیا این سلولها نیز از یک ویژگی شناختهشده عصبی به نام «اثر تکرار فاصلهدار» بهره میبرند یا خیر.
«اثر تکرار فاصلهدار» یکی از ویژگیهای کلیدی در شکلگیری حافظه است. این اثر بیانگر این واقعیت است که انسانها در یادگیری مطالب با فواصل زمانی مشخص، عملکرد بهتری نسبت به یادگیری فشرده دارند.
به عبارت دیگر، مطالعه با فاصلههای زمانی منظم، نسبت به روش فشرده (که بهطور معمول برای آمادگی در آزمونها مورد استفاده قرار میگیرد)، اثربخشی بیشتری در حفظ اطلاعات دارد.
بررسی رفتار سلولهای غیرمغزی در فرآیند یادگیری
محققان در این پژوهش به مطالعه دو نوع سلول غیرمغزی انسانی در محیط آزمایشگاه پرداختند. آنها سلولهایی از بافت عصبی و کلیه را انتخاب کردند و در شرایطی مشابه سلولهای مغزی قرار دادند.
در این آزمایش، سلولها در معرض الگوهای متنوعی از سیگنالهای شیمیایی قرار گرفتند، درست مانند فرآیندی که هنگام یادگیری اطلاعات جدید در مغز رخ میدهد و نورونها با انتقالدهندههای عصبی تعامل میکنند.
محققان این فرآیند را در طول زمان تکرار کردند تا چگونگی یادگیری این سلولها را بررسی کنند.
واکنش شگفتانگیز سلولهای غیرمغزی در فرآیند حافظه
آزمایشها نشان داد که سلولهای غیرمغزی، درست مانند نورونهای مغز، توانایی فعالسازی «ژن حافظه» را دارند.
این همان ژنی است که در مغز، هنگام شناسایی الگوهای اطلاعاتی و بازسازی اتصالات عصبی برای شکلگیری خاطرات فعال میشود.
برای پایش فرآیند حافظه و یادگیری، دانشمندان با مهندسی ژنتیک، سلولهای غیرمغزی را طوری تغییر دادند که پروتئینی درخشان تولید کنند. این پروتئین نشان میداد که ژن حافظه چه زمانی فعال و چه زمانی غیرفعال میشود.
کشف الگوی یادگیری در سلولهای غیرمغزی
یافتههای پژوهش حاکی از آن است که این سلولها توانایی تشخیص الگوی تکرار پالسهای شیمیایی را دارند.
این پالسها که از روی انتقالدهندههای عصبی در مغز شبیهسازی شده بودند، به جای یک محرک طولانی و پیوسته، بهصورت متناوب ارائه میشدند، درست مانند نورونهای مغز ما که در فرآیند یادگیری به جای دریافت حجم زیادی از اطلاعات در یک جلسه، آن را در فواصل زمانی دریافت میکنند.
همچنین مشخص شد زمانی که این پالسها با فاصلههای زمانی منظم ارسال میشدند، «ژن حافظه» قویتر و طولانیتر فعال میماند، در مقایسه با حالتی که همان میزان محرک به صورت یکجا ارائه میشد.
سلولهای بدن و یک ویژگی مشترک شگفتانگیز
کوکوشکین، دانشیار بالینی علوم زیستی در دانشگاه نیویورک و پژوهشگر مرکز علوم عصبی این دانشگاه، گفت: «این یافتهها به روشنی اثر تکرار فاصلهدار را نشان میدهند. این پژوهش آشکار میسازد که توانایی یادگیری به روش تکرار با فاصله زمانی، تنها محدود به سلولهای مغزی نیست، بلکه میتواند یک ویژگی بنیادین در تمام سلولها باشد.»
افقهای نوین در درک ساز و کار حافظه
به گفته پژوهشگران، این یافتههای نوین علاوه بر گشودن مسیرهای جدید در مطالعه حافظه، میتواند دستاوردهای ارزشمندی در حوزه سلامت به همراه داشته باشد.
کوکوشکین افزود: «این کشف، دریچههای جدیدی را به سوی درک بهتر ساز و کار حافظه میگشاید و میتواند به توسعه روشهای موثرتر برای تقویت یادگیری و درمان اختلالات حافظه بینجامد.»
او افزود: «این یافتهها نشان میدهد که باید نگاه تازهای به عملکرد بدن داشته باشیم، نگاهی شبیه به آنچه به مغز داریم. برای مثال، باید به این بیندیشیم که چگونه پانکراس الگوی وعدههای غذایی پیشین را به خاطر میسپارد تا سطح قند خون را متعادل نگه دارد، یا چگونه یک سلول سرطانی میتواند الگوی شیمیدرمانی را در حافظه نگه دارد.»
بر اساس این یافتهها، حافظه ویژگی مشترک تمام سلولهای بدن است و درک بهتر ساز و کار آن میتواند به پیشرفتهای چشمگیری در حوزه پزشکی و درمان منجر شود.
