دحض الذاكرة الصامتة: الدماغ يعالج المعلومات غير المنتبهة بشكل نشط

لطالما كان فهم كيفية تخزين الدماغ البشري للمعلومات واستخدامها لأداء مهام مختلفة هدفًا رئيسيًا للأبحاث في علم الأعصاب وعلم النفس. وقد حدد العلماء سابقًا أنواعًا مختلفة من الذاكرة، لكل منها خصائصها ووظائفها الخاصة.

أحد هذه الأنواع هو الذاكرة العاملة، التي تشمل تخزين ومعالجة المعلومات المهمة على المدى القصير، وخاصةً تلك اللازمة لأداء المهام المنطقية أو اتخاذ القرارات في المستقبل القريب. تُظهر الأبحاث أن هذا التخزين المؤقت للمعلومات يرتبط بالنشاط المستمر والمستمر لبعض الخلايا العصبية في الدماغ.

استخدمت معظم الدراسات السابقة حول الذاكرة العاملة مهام طُلب فيها من المشاركين تذكر جميع المعلومات المقدمة لهم.

ومع ذلك، هناك دراسات قليلة للغاية حاولت فهم كيفية تخزين الدماغ للمعلومات "غير الانتباهية" - أي المحفزات التي لا تشكل حاليًا محور الاهتمام وليست ذات صلة مباشرة بالمهمة المطروحة.

قرر علماء من الأكاديمية البولندية للعلوم، وجامعة ولاية نيويورك في أبستيت، والمستشفى العسكري في إلك، والجامعة الطبية في فروتسواف، اختبار مدى صحة نموذج نظري يشير إلى وجود "آلية صامتة للنشاط" مسؤولة عن تخزين المعلومات غير المنتبهة.

تتحدى نتائجهم، التي نشرت في مجلة Nature Human Behaviour ، هذا الافتراض النظري وتظهر بدلاً من ذلك أن تخزين المعلومات غير الانتباهية يرتبط أيضًا بالنشاط العصبي.

قال الباحث الرئيسي، جان كامينسكي، لموقع ميديكال إكسبرس: "نعلم أن عناصر ذاكرتنا العاملة - أفكارنا - تُمثَّل بنشاط الخلايا العصبية المتخصصة". وأضاف:
"عندما نحتاج إلى حفظ شيء ما في أذهاننا، تزداد نشاط بعض الخلايا العصبية. على سبيل المثال، عندما نحفظ رقم هاتف، تزداد نشاط بعض الخلايا العصبية مؤقتًا، فتُشفِّر تلك المعلومات".
"ومع ذلك، أشارت الأبحاث الحديثة إلى أنه إذا غاب عنصر من عناصر الذاكرة مؤقتًا عن التركيز، فإن نشاط الخلايا العصبية يعود إلى مستوياته الطبيعية - على سبيل المثال، عندما نحتاج إلى تذكر رقم هاتف ثم ننتقل مؤقتًا إلى مهمة أخرى".

استندت هذه الافتراضات إلى حد كبير على بيانات جُمعت باستخدام أساليب غير جراحية، مثل تخطيط كهربية الدماغ والرنين المغناطيسي الوظيفي. ومع ذلك، تقيس هذه الأساليب متوسط نشاط مئات الآلاف من الخلايا العصبية، مما يعني أن نشاط مجموعة صغيرة من الخلايا قد يتلاشى بسبب خمول الخلايا العصبية المحيطة.

يقول كامينسكي: "يتخصص مختبرنا في التسجيل المباشر للنشاط العصبي أثناء الإجراءات السريرية الباضعة، مثل زرع أقطاب كهربائية في أدمغة المرضى لمراقبة الصرع.
وهذا يتيح فرصة فريدة لاختبار فرضية النشاط الصامت بشكل مباشر. في هذه الدراسة، سجلنا نشاط الخلايا العصبية في الفص الصدغي، المعروف بدوره في الذاكرة العاملة".

عُرضت على المشاركين صورتان، وطُلب منهم تذكر كليهما، مع التركيز على إحداهما فقط في الجزء الأول من التجربة. لاحقًا، كان عليهم إما مواصلة التركيز على الصورة نفسها أو الانتقال إلى الصورة التي كانت "خارج نطاق التركيز" سابقًا.

تُوضح كاتارزينا بالوش، المؤلفة الرئيسية للدراسة، قائلةً: "يُسمى هذا التصميم التجريبي نموذج الإشارة الرجعية المزدوجة، وقد استُخدم في دراسات سابقة". وأضافت:
"لتسجيل النشاط، استخدمنا تخطيط كهربية الدماغ داخل الجمجمة، وهو إجراء سريري تُوضع فيه أقطاب كهربائية جراحيًا مباشرةً في دماغ المريض، على سبيل المثال لتشخيص الصرع. وقد سمح لنا هذا بتسجيل نشاط الخلايا العصبية الفردية".

وبينما قام المشاركون بتحويل انتباههم من صورة إلى أخرى، سجل العلماء نشاط الخلايا العصبية في الفص الصدغي لفهم كيفية تخزين الدماغ للمعلومات "غير المحددة".

قال كامينسكي: "لدهشتنا، وجدنا أن حتى الصورة التي لم يُركز عليها المشارك استمرت في التمثيل النشط من خلال إطلاق النبضات العصبية". وأضاف:
"هذا يُناقض فرضية التخزين الصامت، ويُظهر أن العناصر غير المُركزة في الذاكرة العاملة تُمثل أيضًا من خلال النشاط العصبي النشط. تُشير نتائجنا إلى أن جزءًا كبيرًا من ذاكرتنا العاملة - هذا "الرسم التخطيطي" الذهني - يُحافظ عليه من خلال إطلاق النبضات العصبية النشطة".

وهكذا، فإن الأفكار والمعلومات الأخرى التي تقع خارج تركيز الانتباه لا تزال مدعومة بخلايا عصبية نشطة، وليس بآلية "صامتة"، كما افترضنا في السابق.

وبالإضافة إلى أهميتها الأساسية لفهم كيفية عمل الذاكرة، فإن هذه النتائج قد تؤثر أيضًا على تطوير علاجات للاضطرابات العقلية التي تنطوي على ضعف الذاكرة العاملة، مثل اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه، واضطراب الوسواس القهري، والفصام.

على سبيل المثال، تُتيح لنا نتائجنا التفكير في ابتكار غرسات عصبية أو مُحفِّزات كهربائية تُساعد في حفظ معلومات مُحددة في الذاكرة العاملة، مما يُوسِّع آفاق العلاج، كما أضاف كامينسكي.
ويُواصل مختبرنا حاليًا دراسة الذاكرة العاملة وآلياتها العصبية باستخدام تسجيلات مُباشرة لنشاط الدماغ.
ونُخطِّط مُستقبلًا لدراسة كيفية انتقال الدماغ بين حفظ المعلومات الحالية وتذكُّر المعلومات الجديدة، وهو أمر بالغ الأهمية لمرونة النشاط الإدراكي.