یادگیری و حافظه، دو مورد از قابل توجه ترین توانایی های ذهن ما هستند. یادگیری، فرآیند بیولوژیکی کسب دانش جدید درباره جهان بوده و حافظه، فرآیند حفظ، بازسازی و دستیابی به آن دانش در طول زمان است. اگر از اکثر مردم بپرسید که حافظه بدنشان کجاست، به احتمال زیاد طوری به شما نگاه می کنند که انگار می گویند: "چه سوال احمقانه ای! البته که در مغز است."
بنابراین، در این مطلب جذاب و علمی با دنیای موسیقی درمانی همراه باشید تا یک شیرجه عمیق در مغز انسان بزنیم و ببینیم که خاطرات در کجا ذخیره می شوند. قطعا بعد از خواندن این مقاله فوق العاده، نگاهی عمیق تر و بهتر به مغز خود خواهید داشت و خواهید فهمید که چه عضو پیچیده و جالبی را در سر خود نگه داشته اید.
فهرست عناوین
با مغز خود آشنا شوید
میانگین وزن مغز بزرگسالان حدود 1.3 کیلوگرم است. حدود 75 درصد مغز انسان از آب تشکیل شده است. مغز تقریباً از 100 میلیارد نورون تشکیل شده است، به اندازه ستارگان کهکشان ما، که در داربستی از 100 میلیارد سلول گلیال جاسازی شده اند. هر نورون ممکن است 1000 تا 10000 سیناپس (ارتباط با نورون های دیگر) داشته باشد. فعال ترین دوره تکثیر نورون، در داخل رحم و از در اواسط سه ماهه دوم بارداری اتفاق می افتد، زمانی که در هر دقیقه 250000 نورون ایجاد می شود.
تجربیات اولیه انسان، تأثیر تعیین کننده ای بر معماری مغز و ماهیت و میزان ظرفیت های آن در بزرگسالی دارد. رشد مغز غیر خطی است: زمان های مهمی برای کسب انواع مختلف دانش و مهارت وجود دارد. زمانی که کودکان به سه سالگی می رسند، مغز آنها دو برابر مغز پزشک متخصص اطفالشان فعال است! اما توجه داشته باشید که: اگر بچه های کوچکی دارید، سطح فعالیت مغزشان در دوران نوجوانی کاهش می یابد.
واحد اصلی سیستم عصبی مرکزی، نورون یا سلول عصبی است. نورون ها در شبکه های عصبی عمل می کنند. هر نورون دارای چندین هزار دارینه یا دندریت (حداکثر 10000) که رشته‌های کوچک مو مانندی هستند که سیگنال‌ها را دریافت می‌کنند، و یک آکسون، که ساختاری قوی‌تر است که از طریق آن، نورون سیگنال‌ها را به سلول‌های دیگر می‌فرستد، می باشد.
نورون ها در واقع لمس نمی شوند. هر آکسون حدود 160 انتقال‌دهنده عصبی مختلف تولید می‌کند که از یک شکاف کوچک، که سیناپس نام دارد، عبور می‌کنند تا خود را در گیرنده‌های دندریت‌هایی قرار دهند که ساختاری برای دریافت یک انتقال‌دهنده عصبی خاص دارند و نه هیچ انتقال‌دهنده عصبی دیگری. به نوعی مانند یک شاتل فضایی که به ایستگاه فضایی متصل می‌شود.
شواهد خوبی مبنی بر این وجود دارد که انتقال دهنده های عصبی خاص مانند اپی نفرین، دوپامین، سروتونین، گلوتامات و استیل کولین، در شکل گیری حافظه نقش دارند. اگرچه ما هنوز نمی دانیم که هر انتقال دهنده عصبی چه نقشی در حافظه ایفا می کند، می دانیم که ارتباط بین نورون ها از طریق انتقال دهنده های عصبی برای ایجاد خاطرات جدید بسیار مهم است.
همچنین اعتقاد بر این است که احساسات قوی باعث شکل گیری خاطرات ماندگار می شود و تجارب عاطفی ضعیف تر، خاطرات ضعیف تری را تشکیل می دهند. این نظریه برانگیختگی نامیده می شود.
نورون ها تنها 15 درصد از مغز را تشکیل می دهند. 85 درصد دیگر مغز از سلول های گلیال تشکیل شده است. تعداد سلول های گلیال تا چند سال پس از تولد همچنان به رشد خود ادامه می دهد. آنها رشد اولیه مغز را هدایت می کنند و نورون ها را در طول زندگی سالم نگه می دارند. سلول‌های گلیال داربستی را برای نورون‌ها فراهم می‌کنند و همانطور که از ریشه نام آنها پیداست (به یونانی چسب) به نگه داشتن نورون‌ها در کنار هم کمک می‌کنند. سلول‌های گلیال نمی‌توانند تکانه‌های الکتریکی را به خودی خود تولید کنند، اما می‌توانند بر عملکرد نورون‌ها تأثیر بگذارند.
نورون‌های انسان، بسیار شبیه به سلول‌های عصبی دیگر حیوانات است (دقیقاً تا زمانی که از همان انتقال‌دهنده‌های عصبی استفاده می‌کنند). اما با مقایسه مغز حیواناتی که در درخت تکاملی حضور دارند، می‌بینید که هرچه بالاتر بروید، سلول‌های گلیال غیر عصبی مغز این حیوانات به نسبت تعداد نورون‌ها بیشتر است. برای سال ها، سلول های گلیال به عنوان بتونه محض رد می شدند. در واقع، سلول‌های گلیال ارتباط بین نورون‌ها را کنترل می‌کنند و نقش مرکزی در یادگیری دارند.
همچنین بخوانید: 10 راه برای آزاد کردن ذهن از خاطرات دردناک
نظریه بستر یادگیری و حافظه
فرضیه علمی پذیرفته شده در مورد حافظه، چیزی است که من آن را «نظریه بستر یادگیری و حافظه» می نامم. بر اساس این نظریه، سیگنال های دریافتی از اندام های حسی ما، شروع به تولید پروتئین های خاصی در نورون ها می کند که سیناپس های آنها را قوی تر می کند. این پروتئین ها نه تنها سیناپس را می سازند، بلکه خاطرات را نیز رمزگذاری می کنند. درست مانند تمرینات بدنی که از طریق تولید پروتئین‌های جدید منجر به توده عضلانی بیشتر می‌شود، تجربه خاطرات را در سیناپس‌های مغز نرم و در حال تغییر، می‌سازد. حافظه کوتاه مدت، با تغییرات عملکردی در سیناپس های موجود مرتبط است، در حالی که حافظه بلند مدت با تغییر در تعداد اتصالات سیناپسی و تقویت مدارهای موجود در مغز در ارتباط است.
اریک کندل که در سال 2000 جایزه نوبل را با آروید کارلسون و پل گرینگارد به دلیل "اکتشافات آنها در مورد انتقال سیگنال در سیستم عصبی" دریافت کرد و استاد بیوشیمی و بیوفیزیک در دانشگاه کلمبیا است، مطالعات خود را بر روی حلزون دریایی انجام داد. آپلیسیا یا حلزون دریایی، در مقایسه با حدود 100 میلیارد سلول عصبی در مغز انسان، تنها حدود 20000 سلول عصبی دارد. حلزون یک رفلکس ساده دارد که به وسیله آن از آبشش های خود محافظت می کند و کندل از آن رفلکس برای مطالعه چگونگی یادگیری و به خاطر سپردن محرک های حلزون استفاده کرد. او نشان داد که حافظه کوتاه مدت مستلزم افزایش سطوح انتقال دهنده های عصبی در سیناپس ها است و حافظه بلندمدت مستلزم تغییر در سطح پروتئین های سیناپس می باشد.
او پس از یادگیری نحوه عملکرد این حیوانات ساده، سپس روی موش ها آزمایش کرد. این کار به او کمک کرد تا بفهمد که چگونه فرآیندهای مشابهی که در سلول‌های عصبی موش ها اتفاق می‌افتد را می‌توان در پستانداران، از جمله انسان مشاهده کرد.
کندل نتیجه گرفت که بلوک اصلی سازنده حافظه سیناپس است، جایی که هر دو عنصر پیش و پس سیناپسی، همراه با فرآیندهای گلیال مرتبط، یک واحد جدایی ناپذیر با هویت فردی و "همسایگی" متمایز را تشکیل می دهند. افزایش قدرت اتصال در یک گروه پراکنده از مدار تغذیه منجر به ظهور یک انگرام می شود (انگرام ها حافظه های پیچیده و ذخیره شده در یک مجموعه سلولی هستند).
در سال 2006، کندل اعلام کرد که "در مطالعه ذخیره سازی حافظه، ما اکنون در دامنه یک رشته کوه بزرگ هستیم... برای عبور از آستانه از جایی که هستیم تا جایی که می خواهیم باشیم، باید تغییرات مفهومی بزرگی رخ دهد." من کاملا موافقم. همانطور که در قسمت بعدی این مقاله خواهیم خواند، زمان آن فرا رسیده است که دیدگاه عصب‌شناسی حاکم کندل در مورد ذخیره‌سازی حافظه اصلاح شود.
