خاطرات فراموش شده کجا می روند؟ کشف ردپای پنهان حافظه در مغز

آیا برایتان پیش آمده نام فردی، یک اتفاق یا حتی بخشی از گذشته را کاملا فراموش کنید، اما با شنیدن یک آهنگ، استشمام یک بو یا دیدن تصویری آشنا، ناگهان آن خاطره دوباره به ذهنتان برگردد؟ چنین تجربه ای نشان می دهد که فراموش کردن همیشه به معنای پاک شدن کامل اطلاعات از مغز نیست.

نتایج یک پژوهش جدید روی مگس های میوه نشان می دهد برخی خاطراتی که دیگر در رفتار قابل مشاهده نیستند، ممکن است همچنان به صورت یک ردپای عصبی خاموش باقی بمانند و در شرایط مناسب دوباره فعال شوند. این یافته می تواند به دانشمندان برای درک بهتر فراموشی، بازیابی حافظه و حتی شکل گیری خاطرات نادرست کمک کند. با این حال، پژوهش روی مغز انسان انجام نشده و برای تعمیم نتایج آن به حافظه انسان به مطالعات بیشتری نیاز است.

خاطرات چگونه در مغز شکل می گیرند؟

برای درک فراموشی، ابتدا باید بدانیم هنگام یادگیری چه اتفاقی در مغز رخ می دهد. حافظه حاصل فعالیت شبکه های پیچیده ای از سلول های عصبی است و زمانی که تجربه جدیدی کسب می کنیم، الگوی فعالیت و ارتباط میان برخی از این نورون ها تغییر می کند.

مجموعه سلول هایی که در ثبت و بازیابی یک خاطره نقش دارند، در علوم اعصاب معمولا با مفهوم «انگرام» یا ردپای حافظه توصیف می شوند. فعال شدن دوباره این شبکه ها می تواند باعث بازیابی اطلاعات ذخیره شده شود.

به زبان ساده، شکل گیری حافظه را می توان با چند مرحله توضیح داد:

• دریافت اطلاعات از محیط
• رمزگذاری اطلاعات در شبکه های عصبی
• تثبیت و ذخیره شدن بخشی از اطلاعات
• نگهداری اطلاعات در طول زمان
• بازیابی خاطره هنگام مواجهه با نشانه مناسب

فراموشی می تواند در هر یک از این مراحل اتفاق بیفتد و همیشه به این معنا نیست که ردپای فیزیکی یک خاطره کاملا از مغز حذف شده است.

آیا خاطرات فراموش شده واقعا از بین می روند؟

یکی از پرسش های قدیمی علوم اعصاب این است که وقتی چیزی را فراموش می کنیم، آیا اطلاعات واقعا پاک شده اند یا فقط دیگر نمی توانیم به آن ها دسترسی پیدا کنیم؟ پژوهش جدید شواهد جالبی در حمایت از احتمال دوم ارائه کرده است.

دانشمندان موسسه Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research در سوئیس، حافظه مگس های میوه را بررسی کردند. آن ها مشاهده کردند خاطره ای که ظاهرا دیگر رفتار حیوان را تحت تاثیر قرار نمی داد، همچنان می توانست در قالب یک ردپای عصبی متفاوت باقی بماند.

این یافته از این ایده حمایت می کند که دست کم در مدل حیوانی مورد مطالعه، «فراموشی رفتاری» الزاما با حذف کامل اطلاعات برابر نیست. در بعضی شرایط ممکن است خاطره همچنان وجود داشته باشد، اما دسترسی معمول به آن مختل شده باشد.

آزمایش مگس های میوه چگونه انجام شد؟

مگس میوه یا Drosophila melanogaster یکی از مدل های مهم مطالعات علوم اعصاب است. اگرچه مغز این حشره بسیار ساده تر از مغز انسان است، ساختار نسبتا شناخته شده دستگاه عصبی آن به دانشمندان اجازه می دهد فعالیت نورون های مرتبط با یادگیری و حافظه را با دقت بررسی کنند.

در این پژوهش، دانشمندان به مگس ها آموزش دادند یک بوی مشخص را با شوک الکتریکی خفیف مرتبط بدانند. پس از یادگیری، مگس ها هنگام مواجهه با آن بو از آن دور می شدند.

اما با گذشت حدود ۲۴ ساعت، رفتار اجتنابی کاهش پیدا کرد و در ظاهر چنین به نظر می رسید که خاطره مربوط به خطر فراموش شده است.

پژوهشگران سپس شرایط محیطی زمان یادگیری را دوباره ایجاد کردند. زمانی که مگس ها در معرض نشانه های زمینه ای آشنا قرار گرفتند، خاطره قبلی دوباره بر رفتار آن ها تاثیر گذاشت. این اتفاق نشان می داد اطلاعات مربوط به تجربه گذشته احتمالا به طور کامل از شبکه عصبی حذف نشده است.

ردپای خاموش حافظه چیست؟

بررسی فعالیت نورون ها بخش مهم تر آزمایش را آشکار کرد. دانشمندان دریافتند خاطره در طول زمان می تواند در جمعیت های متفاوتی از نورون ها بازنمایی شود و یکی از این بازنمایی ها ممکن است بدون تاثیر آشکار بر رفتار باقی بماند.

ردپای اولیه حافظه به شکل مستقیم با رفتار آموخته شده ارتباط داشت. با گذشت زمان و کاهش رفتار اجتنابی، فعالیت این مسیر نیز تغییر کرد. با این حال، پژوهشگران ردپای دیگری از تجربه را در شبکه عصبی مشاهده کردند.

این بازنمایی دوم را می توان نوعی «ردپای خاموش حافظه» در نظر گرفت؛ اطلاعاتی که در حالت عادی رفتار را هدایت نمی کند، اما در حضور نشانه های مناسب می تواند در بازیابی تجربه قبلی نقش داشته باشد.

به همین دلیل، استفاده از عبارت «نسخه پشتیبان مغز» می تواند برای توضیح ساده مفهوم مفید باشد، اما از نظر علمی نباید تصور کرد مغز دقیقا مانند یک رایانه دو فایل مستقل و یکسان از هر خاطره ایجاد می کند.

بو و محیط چگونه خاطرات را دوباره فعال می کنند؟

نشانه های محیطی نقش بسیار مهمی در بازیابی حافظه دارند. بو، صدا، مکان، نور یا حتی شرایط عاطفی می توانند با یک تجربه مرتبط شوند و بعدها دسترسی به اطلاعات ذخیره شده را آسان تر کنند.

برای نمونه، ممکن است سال ها آهنگی را نشنیده باشید، اما پخش دوباره آن ناگهان جزئیاتی از یک دوره خاص زندگی را به یادتان بیاورد. در این حالت، آهنگ مانند یک نشانه بازیابی عمل می کند.

در آزمایش مگس های میوه نیز شرایط محیطی مرتبط با یادگیری قبلی در فعال شدن دوباره رفتار نقش داشت. این نتیجه با یکی از اصول شناخته شده حافظه سازگار است: بازیابی اطلاعات معمولا زمانی آسان تر می شود که نشانه هایی مشابه شرایط زمان یادگیری در دسترس باشند.

بازیابی خاطرات همیشه دقیق نیست

یکی از جذاب ترین بخش های پژوهش زمانی آشکار شد که دانشمندان بررسی کردند آیا بازسازی خاطره همیشه به اطلاعات واقعی گذشته منجر می شود یا خیر. نتیجه نشان داد سیستم حافظه می تواند هنگام بازیابی دچار خطا شود.

پژوهشگران مگس ها را با بویی جدید مواجه کردند که قبلا هرگز با شوک همراه نشده بود. انتظار می رفت این بو برای آن ها خنثی باشد. اما زمانی که بوی جدید در زمینه محیطی مرتبط با تجربه قبلی ارائه شد، مگس ها رفتار اجتنابی نشان دادند.

به عبارت دیگر، اطلاعات مربوط به محیط و تجربه گذشته به گونه ای با محرک جدید ترکیب شد که رفتار مشابه مواجهه با خطر واقعی را ایجاد کرد.

این یافته اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان می دهد حافظه لزوما یک سیستم ضبط دقیق وقایع نیست. بازیابی می تواند شامل بازسازی اطلاعات باشد و همین بازسازی، امکان بروز خطا را نیز ایجاد می کند.

خاطرات کاذب چگونه شکل می گیرند؟

خاطره کاذب به وضعیتی گفته می شود که فرد رویدادی را به خاطر می آورد که اتفاق نیفتاده یا جزئیات آن با واقعیت تفاوت دارد. این پدیده در مطالعات حافظه انسان نیز مدت هاست شناخته شده است.

پرسش های جهت دار، اطلاعاتی که پس از یک رویداد دریافت می کنیم، صحبت با دیگران و حتی انتظارات قبلی می توانند بر نحوه بازسازی یک خاطره تاثیر بگذارند. به همین دلیل، حافظه انسان را نباید معادل فیلمی دانست که دقیقا همان رویداد گذشته را دوباره پخش می کند.

پژوهش جدید نشان داد که در مگس های میوه نیز مسیرهای عصبی متفاوتی می توانند در بازیابی صحیح یک خاطره و ایجاد واکنش نادرست به یک محرک جدید نقش داشته باشند. این موضوع می تواند سرنخ تازه ای برای بررسی مکانیسم های بنیادی خطاهای حافظه باشد.

آیا نتایج این پژوهش درباره انسان هم صدق می کند؟

این قسمت مهم ترین محدودیت پژوهش است. آزمایش ها روی مگس میوه انجام شده اند و نمی توان نتیجه گرفت تمام خاطرات فراموش شده انسان نیز برای همیشه در بخشی از مغز باقی می مانند و در آینده قابل بازیابی هستند.

مغز انسان میلیاردها نورون و شبکه های بسیار پیچیده ای برای حافظه دارد. فراموشی نیز دلایل مختلفی دارد و می تواند در اثر مشکلات بازیابی، تداخل اطلاعات، تغییر ارتباطات عصبی، افزایش سن، آسیب مغزی یا بیماری های عصبی ایجاد شود.

بنابراین، یافته جدید بیشتر یک سازوکار احتمالی را نشان می دهد: بعضی اطلاعات ممکن است حتی پس از ناپدید شدن نشانه های رفتاری حافظه، همچنان در شبکه عصبی باقی بمانند. مشخص کردن اینکه چنین مکانیسمی تا چه اندازه درباره انواع مختلف حافظه انسان صدق می کند، به پژوهش های بیشتری نیاز دارد.

جمع بندی

پژوهش منتشر شده در Nature Neuroscience نشان می دهد که حداقل در مگس های میوه، فراموش شدن ظاهری یک تجربه لزوما به معنای پاک شدن کامل ردپای آن از مغز نیست. برخی اطلاعات می توانند در قالب بازنمایی های عصبی خاموش باقی بمانند و با فراهم شدن شرایط مناسب دوباره بر رفتار تاثیر بگذارند.

این یافته همچنین نشان می دهد بازیابی حافظه همیشه دقیق نیست و گاهی ترکیب اطلاعات قدیمی با نشانه های جدید می تواند به واکنش یا خاطره نادرست منجر شود. با این حال، هنوز نمی توان ادعا کرد که همه خاطرات فراموش شده انسان در مغز پنهان هستند و روزی قابل بازیابی خواهند بود. چیزی که علم فعلا نشان می دهد جذاب تر و البته محتاطانه تر است: فراموشی همیشه مترادف با پاک شدن نیست و گاهی مشکل اصلی ممکن است پیدا نکردن مسیر دسترسی به اطلاعات گذشته باشد.