الممارسة المتكررة تحسن الذاكرة العاملة، وتغير مسارات الدماغ

توصلت دراسة جديدة من UCLA Health إلى أن الممارسة المتكررة لا تساعد فقط في تحسين المهارات، بل تؤدي أيضًا إلى تغييرات كبيرة في مسارات الذاكرة في الدماغ.

سعت الدراسة، التي نُشرت في Nature وأُجريت بالتعاون مع جامعة روكفلر، إلى الكشف عن كيفية تحسين قدرة الدماغ على تخزين المعلومات ومعالجتها، والمعروفة باسم الذاكرة العاملة، من خلال التدريب.

لاختبار ذلك، جعل الباحثون الفئران تحدد وتتذكر تسلسلًا من الروائح لمدة أسبوعين. تتبع الباحثون النشاط العصبي في الحيوانات أثناء قيامها بالمهمة، باستخدام مجهر جديد مصمم خصيصًا لتصوير النشاط الخلوي لما يصل إلى 73000 خلية عصبية في وقت واحد في جميع أنحاء القشرة المخية.

وجدت الدراسة تحولات في دوائر الذاكرة العاملة الموجودة في القشرة الحركية الثانوية مع تكرار الفئران للمهمة بمرور الوقت. عندما بدأت الفئران في تعلم المهمة لأول مرة، كانت تمثيلات الذاكرة غير مستقرة. ومع ذلك، بعد ممارسة المهمة بشكل متكرر، بدأت أنماط الذاكرة في الاستقرار أو "التبلور"، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة وطبيب الأعصاب في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس دكتور بايمان جولشاني.

تأثير التثبيط البصري الوراثي على أداء مهمة الذاكرة العاملة (WM).
أ. الإعداد التجريبي.
ب. أنواع التجارب في مهمة الذاكرة العاملة المرتبطة المتأخرة؛ تم تقييم اللعق خلال فترة اختيار مدتها 3 ثوانٍ، مع تحديد فترات التأخير المبكرة والمتأخرة.
ج. تقدم التعلم على مدار ثماني جلسات، يقاس بنسبة الإجابات الصحيحة.
د. مثال لجلسة تدريب، مع تحديد اللعقات.
هـ. تأثير تثبيط الضوء على أداء المهمة عبر عصور مختلفة (الثانية الرابعة من فترة التأخير، P = 0.009؛ الثانية الخامسة من فترة التأخير، P = 0.005؛ الرائحة الثانية، P = 0.0004؛ الثانية الأولى من فترة الاختيار، P = 0.0001). تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبارات t المقترنة.
و. تثبيط الضوء لـ M2 في آخر ثانيتين من فترة التأخير خلال الأيام السبعة الأولى من التدريب يضعف أداء المهمة. N = 4 (فئران تعبر عن stGtACR2) و n = 4 (فئران تعبر عن mCherry). كانت قيم P التي تم تحديدها باستخدام اختباري t لعينتين للجلسات من 1 إلى 10 على النحو التالي: P1 = 0.8425، P2 = 0.4610، P3 = 0.6904، P4 = 0.0724، P5 = 0.0463، P6 = 0.0146، P7 = 0.0161، P8 = 0.7065، P9 = 0.6530 وP10 = 0.7955. بالنسبة إلى c وe وf، يتم تقديم البيانات على أنها متوسط ± خطأ معياري متوسط غير مهم؛ *P ≤ 0.05، **P ≤ 0.01، ***P ≤ 0.001، ****P ≤ 0.0001.
المصدر: Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07425-w

"إذا تخيلت أن كل خلية عصبية في الدماغ تبدو وكأنها نغمة مختلفة، فإن اللحن الذي يولده الدماغ عند أداء مهمة يختلف من يوم لآخر، ولكن بعد ذلك يصبح أكثر دقة وتشابهًا مع استمرار الحيوانات في ممارسة المهمة"، كما قال جولشاني.

توفر هذه التغييرات نظرة ثاقبة حول سبب تزايد دقة الأداء وتلقائية بعد الممارسة المتكررة.

"لا يعمل هذا الاكتشاف على تعزيز فهمنا للتعلم والذاكرة فحسب، بل له أيضًا آثار على معالجة المشكلات المرتبطة بضعف الذاكرة"، كما قال جولشاني.

تم تنفيذ العمل بواسطة الدكتور آراش بيلفارد، وهو عالم مشروع في جامعة كاليفورنيا، بالتعاون الوثيق مع مجموعة الدكتور علي باشا وزيري في روكفلر الجامعة.