8.3: أجزاء من الدماغ مرتبطة بالذاكرة
- Page ID
- 198064
أهداف التعلم
- شرح وظائف الدماغ المشاركة في الذاكرة
- تعرف على أدوار الحُصين واللوزة والمخيخ
هل يتم تخزين الذكريات في جزء واحد فقط من الدماغ، أم أنها مخزنة في أجزاء مختلفة من الدماغ؟ بدأ كارل لاشلي استكشاف هذه المشكلة, منذ حوالي\(100\) سنوات, من خلال إحداث آفات في أدمغة الحيوانات مثل الجرذان والقرود. كان يبحث عن دليل على الإنجرام: مجموعة الخلايا العصبية التي تعمل بمثابة «التمثيل المادي للذاكرة» (Josselyn، 2010). أولاً، قام لاشلي (1950) بتدريب الفئران على إيجاد طريقها عبر المتاهة. ثم استخدم الأدوات المتاحة في ذلك الوقت - في هذه الحالة مكواة لحام - لإحداث آفات في أدمغة الفئران، وتحديداً في القشرة الدماغية. لقد فعل ذلك لأنه كان يحاول محو الإنجرام، أو أثر الذاكرة الأصلي الذي كانت لدى الفئران في المتاهة.
لم تجد لاشلي دليلاً على الإنجرام، وكانت الفئران لا تزال قادرة على إيجاد طريقها عبر المتاهة، بغض النظر عن حجم أو موقع الآفة. استنادًا إلى خلقه للآفات ورد فعل الحيوانات، قام بصياغة فرضية تساوي الجهد: في حالة تلف جزء من منطقة واحدة من الدماغ المشاركة في الذاكرة، يمكن لجزء آخر من نفس المنطقة أن يتولى وظيفة الذاكرة هذه (Lashley، 1950). على الرغم من أن عمل لاشلي المبكر لم يؤكد وجود الإنجرام، إلا أن علماء النفس المعاصرين يحرزون تقدمًا في تحديد موقعه. على سبيل المثال، أمضى إريك كاندل عقودًا في العمل على المشبك، والبنية الأساسية للدماغ، ودورها في التحكم في تدفق المعلومات عبر الدوائر العصبية اللازمة لتخزين الذكريات (Mayford، Siegelbaum، & Kandel، 2012).
يعتقد العديد من العلماء أن الدماغ بأكمله متورط في الذاكرة. ومع ذلك، منذ بحث لاشلي، تمكن علماء آخرون من النظر عن كثب إلى الدماغ والذاكرة. لقد جادلوا بأن الذاكرة موجودة في أجزاء محددة من الدماغ، ويمكن التعرف على خلايا عصبية معينة لمشاركتها في تكوين الذكريات. الأجزاء الرئيسية من الدماغ المرتبطة بالذاكرة هي اللوزة، والحصين، والمخيخ، وقشرة الفص الجبهي.
اللوزة
أولاً، دعونا ننظر إلى دور اللوزة في تكوين الذاكرة. تتمثل المهمة الرئيسية لللوزة في تنظيم العواطف، مثل الخوف والعدوان (الشكل). تلعب اللوزة دورًا في كيفية تخزين الذكريات لأن التخزين يتأثر بهرمونات التوتر. على سبيل المثال، قام أحد الباحثين بتجربة الجرذان والاستجابة للخوف (Josselyn، 2010). باستخدام تكييف بافلوفيان، اقترن اللون المحايد بصدمة القدم للفئران. أنتج هذا ذاكرة الخوف في الفئران. بعد تكييفهم، في كل مرة يسمعون فيها النغمة، يتجمدون (استجابة دفاعية في الفئران)، مما يشير إلى ذكرى الصدمة الوشيكة. ثم تسبب الباحثون في موت الخلايا العصبية في اللوزة الجانبية، وهي المنطقة المحددة من الدماغ المسؤولة عن ذكريات الخوف. وجدوا ذاكرة الخوف تلاشت (انقرضت). نظرًا لدورها في معالجة المعلومات العاطفية، تشارك اللوزة أيضًا في تعزيز الذاكرة: عملية نقل التعلم الجديد إلى الذاكرة طويلة المدى. يبدو أن اللوزة تسهل ترميز الذكريات على مستوى أعمق عندما يكون الحدث مثيرًا عاطفيًا.
ذا هيبوكامبوس
قامت مجموعة أخرى من الباحثين أيضًا بتجربة الفئران لمعرفة كيفية عمل الحصين في معالجة الذاكرة (الشكل). لقد خلقوا آفات في حصين الفئران، ووجدوا أن الفئران أظهرت ضعفًا في الذاكرة في مهام مختلفة، مثل التعرف على الأشياء والجري في المتاهة. وخلصوا إلى أن الحُصين متورط في الذاكرة، وتحديدًا ذاكرة التعرف العادية وكذلك الذاكرة المكانية (عندما تكون مهام الذاكرة مثل اختبارات الاستدعاء) (Clark, Zola, & Squire, 2000). وظيفة أخرى للحصين هي عرض المعلومات على المناطق القشرية التي تعطي الذكريات معنى وربطها بالذكريات الأخرى المتصلة. كما أنها تلعب دورًا في دمج الذاكرة: عملية نقل التعلم الجديد إلى ذاكرة طويلة المدى.
إن الإصابة في هذه المنطقة تجعلنا غير قادرين على معالجة الذكريات التعريفية الجديدة. أحد المرضى المشهورين، المعروف منذ سنوات فقط باسم H. M.، تمت إزالة الفص الصدغي الأيسر والأيمن (hippocampi) في محاولة للمساعدة في السيطرة على النوبات التي كان يعاني منها لسنوات (Corkin، Amaral، González، Johnson، & Hyman، 1997). ونتيجة لذلك، تأثرت ذاكرته التعريفية بشكل كبير، ولم يتمكن من تكوين معرفة دلالية جديدة. فقد القدرة على تكوين ذكريات جديدة، ومع ذلك لا يزال بإمكانه تذكر المعلومات والأحداث التي حدثت قبل الجراحة.
المخيخ وقشرة الفص الجبهي
على الرغم من أن الحصين يبدو أكثر من منطقة معالجة للذكريات الصريحة، إلا أنه لا يزال بإمكانك فقدانه والقدرة على إنشاء ذكريات ضمنية (الذاكرة الإجرائية والتعلم الحركي والتكيف الكلاسيكي)، وذلك بفضل المخيخ الخاص بك. على سبيل المثال، تتمثل إحدى تجارب التكييف الكلاسيكية في تعويد الأشخاص على الوميض عند إعطائهم نفخة من الهواء. عندما ألحق الباحثون أضرارًا بمخيخ الأرانب، اكتشفوا أن الأرانب لم تكن قادرة على تعلم استجابة غمضة العين المشروطة (Steinmetz، 1999؛ Green & Woodruff-Pak، 2000).
استخدم باحثون آخرون فحوصات الدماغ، بما في ذلك التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)، لمعرفة كيفية معالجة الأشخاص للمعلومات والاحتفاظ بها. من هذه الدراسات، يبدو أن قشرة الفص الجبهي متورطة. في إحدى الدراسات، كان على المشاركين إكمال مهمتين مختلفتين: إما البحث عن الحرف a بالكلمات (تعتبر مهمة إدراكية) أو تصنيف الاسم على أنه حي أو غير حي (يعتبر مهمة دلالية) (Kapur et al.، 1994). ثم سُئل المشاركون عن الكلمات التي شاهدوها سابقًا. كان الاستدعاء أفضل بكثير للمهمة الدلالية من المهمة الإدراكية. وفقًا لمسح PET، كان هناك المزيد من التنشيط في قشرة الفص الجبهي السفلية اليسرى في المهمة الدلالية. في دراسة أخرى، ارتبط الترميز بالنشاط الأمامي الأيسر، بينما ارتبط استرجاع المعلومات بالمنطقة الأمامية اليمنى (Craik et al.، 1999).
الناقلات العصبية
يبدو أيضًا أن هناك ناقلات عصبية محددة تشارك في عملية الذاكرة، مثل الإيبينيفرين والدوبامين والسيروتونين والغلوتامات والأسيتيل كولين (Myhrer، 2003). لا يزال هناك نقاش وجدل بين الباحثين حول الناقل العصبي الذي يلعب أي دور محدد (Blockland، 1996). على الرغم من أننا لا نعرف حتى الآن الدور الذي يلعبه كل ناقل عصبي في الذاكرة، إلا أننا نعلم أن التواصل بين الخلايا العصبية عبر الناقلات العصبية أمر بالغ الأهمية لتطوير ذكريات جديدة. يؤدي النشاط المتكرر للخلايا العصبية إلى زيادة الناقلات العصبية في نقاط الاشتباك العصبي وزيادة كفاءة الاتصالات المشبكية. هذه هي الطريقة التي يحدث بها دمج الذاكرة.
يُعتقد أيضًا أن المشاعر القوية تؤدي إلى تكوين ذكريات قوية، والتجارب العاطفية الأضعف تشكل ذكريات أضعف؛ وهذا ما يسمى نظرية الإثارة (Christianson، 1992). على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي التجارب العاطفية القوية إلى إطلاق الناقلات العصبية، وكذلك الهرمونات، التي تقوي الذاكرة؛ لذلك، عادة ما تكون ذاكرتنا للحدث العاطفي أفضل من ذاكرتنا لحدث غير عاطفي. عندما يتعرض البشر والحيوانات للتوتر، يفرز الدماغ المزيد من الغلوتامات الناقل العصبي، مما يساعدهم على تذكر الحدث المجهد (McGaugh، 2003). يتضح هذا بوضوح من خلال ما يعرف بظاهرة ذاكرة المصباح.
ذاكرة المصباح هي ذكرى واضحة للغاية لحدث مهم. أين كنت عندما سمعت لأول مرة عن الهجمات\(9/11\) الإرهابية؟ على الأرجح يمكنك تذكر المكان الذي كنت فيه وما كنت تفعله. في الواقع، وجد استطلاع أجراه مركز بيو للأبحاث (2011) أنه بالنسبة لأولئك الأمريكيين الذين كانوا في سن\(8\) أو أكبر في وقت الحدث،\(97\%\) يمكنهم تذكر اللحظة التي علموا فيها بهذا الحدث، حتى بعد عقد من حدوثه.
تعمق أكثر: ذكريات غير دقيقة وكاذبة
حتى ذكريات المصباح يمكن أن تنخفض دقتها بمرور الوقت، حتى مع الأحداث المهمة جدًا. على سبيل المثال، في ثلاث مناسبات على الأقل، عندما سُئل الرئيس جورج دبليو بوش عن كيفية سماعه عن الهجمات الإرهابية\(9/11\)، رد بشكل غير دقيق. في يناير 2002، بعد أقل من\(4\) أشهر من الهجمات، سُئل الرئيس بوش الذي كان في ذلك الوقت كيف سمع عن الهجمات. فأجاب:
«كنت جالسًا هناك، ورئيس هيئة الموظفين، حسنًا، قبل كل شيء، عندما دخلنا الفصل الدراسي، رأيت هذه الطائرة تطير إلى المبنى الأول. كان هناك جهاز تلفزيون يعمل. وكما تعلمون، اعتقدت أنه كان خطأ طيار وكنت مندهشًا من أن أي شخص يمكن أن يرتكب مثل هذا الخطأ الفادح». (غرينبرغ، 2004، ص 2)
على عكس ما ذكره الرئيس بوش، لم يشاهد أحد سقوط الطائرة الأولى، باستثناء الأشخاص الذين كانوا على الأرض بالقرب من البرجين التوأمين. لم يتم تسجيل الطائرة الأولى بالفيديو لأنها كانت صباح يوم الثلاثاء العادي في مدينة نيويورك، حتى وصلت الطائرة الأولى.
عزا بعض الناس تذكر بوش الخاطئ للحدث إلى نظريات المؤامرة. ومع ذلك، هناك تفسير أكثر اعتدالًا: الذاكرة البشرية، وحتى ذكريات المصباح، يمكن أن تكون ضعيفة. في الواقع، يمكن أن تكون الذاكرة ضعيفة جدًا بحيث يمكننا إقناع شخص ما بحدوث حدث له، حتى عندما لم يحدث ذلك. في الدراسات، سيتذكر المشاركون في البحث سماع كلمة واحدة، على الرغم من أنهم لم يسمعوا الكلمة مطلقًا. على سبيل المثال، تم إعطاء المشاركين قائمة بالكلمات\(15\) المتعلقة بالنوم، ولكن كلمة «النوم» لم تكن موجودة في القائمة. تذكر المشاركون سماع كلمة «النوم» على الرغم من أنهم لم يسمعوها بالفعل (Roediger & McDermott، 2000). قام الباحثون الذين اكتشفوا ذلك بتسمية النظرية على اسمهم وباحث زميل، ووصفوها بنموذج Deese-Roediger-McDermott.
ملخص
بدءًا من كارل لاشلي، كان الباحثون وعلماء النفس يبحثون عن الإنجرام، وهو الأثر المادي للذاكرة. لم يجد لاشلي الإنجرام، لكنه اقترح أن الذكريات يتم توزيعها في جميع أنحاء الدماغ بدلاً من تخزينها في منطقة واحدة محددة. نحن نعلم الآن أن ثلاث مناطق في الدماغ تلعب أدوارًا مهمة في معالجة وتخزين أنواع مختلفة من الذكريات: المخيخ والحصين واللوزة. وظيفة المخيخ هي معالجة الذكريات الإجرائية؛ والحصين هو المكان الذي يتم فيه تشفير الذكريات الجديدة؛ تساعد اللوزة في تحديد الذكريات التي يجب تخزينها، وتلعب دورًا في تحديد مكان تخزين الذكريات بناءً على ما إذا كانت لدينا استجابة عاطفية قوية أو ضعيفة للحدث. يمكن أن تؤدي التجارب العاطفية القوية إلى إطلاق الناقلات العصبية، وكذلك الهرمونات، التي تقوي الذاكرة، بحيث تكون ذاكرة الحدث العاطفي عادة أقوى من الذاكرة لحدث غير عاطفي. يتضح هذا من خلال ما يعرف بظاهرة ذاكرة المصباح: قدرتنا على تذكر أحداث الحياة المهمة. ومع ذلك، فإن ذاكرتنا لأحداث الحياة (ذاكرة السيرة الذاتية) ليست دقيقة دائمًا.
Glossary
- arousal theory
- strong emotions trigger the formation of strong memories and weaker emotional experiences form weaker memories
- engram
- physical trace of memory
- equipotentiality hypothesis
- some parts of the brain can take over for damaged parts in forming and storing memories
- flashbulb memory
- exceptionally clear recollection of an important event