إعادة شحن الذاكرة بشحنة كهربائية !

في كشف مذهل استطاع باحثون إعادة شحن الذاكرة عبر تعريضها لشحنات كهربائية ضعيفة ، كبار السن الذين تلقوا هذا التحفيز أمكنهم استعادة القدرة على التذكر بشكل مذهل ، كما تمكن العلماء أيضاً من تحفيز ذاكرة الشباب الذين كانت استعادة الذكريات لديهم أقل أقرانهم .

إعادة شحن الذاكرة بشحنة كهربائية ! 1
صورة لروب راينهارت ، أستاذ مساعد في العلوم النفسية وعلوم المخ في جامعة بوسطن ، يظهر جهاز تحفيز كهربائي يستخدمه في بحثه – بواسطة سيدني سكوت

أتت هذه النتائج ضمن بحث مثير بين إمكانية استهداف كهرباء الدماغ و التي تعتمد على ناقلات عصبية كيميائية بمصدر استثارة خارجي بحيث أمكن التأثير على العمليات الدماغية كالتذكر بشكل إيجابي !

لغة الذاكرة

عندما تقرأ الكلمات الممتدة عبر هذه الصفحة ، فإن عقلك يقوم بشيء رائع. كل جملة تبقى في ذهنك للحظة عابرة ، الحروف المختلطة في سيمفونية الإشارات العصبية. تشكل هذه الإيقاعات الكهربائية المعقدة لغة الدماغ ، وهي لغة بدأنا فقط في فهمها خلال القرن الماضي.

يقول روب راينهارت ، أستاذ مساعد في العلوم النفسية وعلوم الدماغ بجامعة بوسطن ، لقد وصلنا إلى نقطة لا نفهم فيها هذه اللغة فحسب ، بل يمكننا التحدث بها وتسخيرها لتحسين عمل العقل. في دراسة رائدة نُشرت في أبريل 2019 في مجلة Nature Neuroscience ، أوضح رينهارت وباحث الدكتوراه جون نجويان أن التحفيز الكهربائي يمكن أن يحسن الذاكرة العاملة للأشخاص في السبعينيات من العمر بحيث لا يمكن تمييز أدائهم في مهام الذاكرة عن أداء الشباب البالغين من العمر 20 عامًا.

ذكر الباحثون أن الذاكرة العاملة هي الذاكرة اليومية فهي التي تساعدنا على اتخاذ القرارات وتذكر قوائم البقالة لدينا وحتى تذكر أين تركنا مفاتيحنا.

تبلغ الذاكرة العاملة ذروتها عندما يصل الأشخاص إلى العشرينات وأوائل الثلاثينيات ثم تبدأ في التراجع. بحلول الوقت الذي نصل فيه إلى الستينيات والسبعينيات من العمر ،و كلما كانت دارات أدمغتنا مهترئة كلما تقل قدرتنا على التذكر وتضعف ذاكرتنا العاملة بشكل ملحوظ.

لكن الثنائي اكتشف شيئًا لا يصدق: من خلال استخدام التيارات الكهربائية لتحفيز مناطق المخ التي فقدت إيقاعها ، يمكننا تحسين أداء الذاكرة العاملة بشكل كبير.

استعادة شباب الذاكرة !

أثناء الدراسة ، التي دعمتها منحة من المعاهد الوطنية للصحة ، طلبوا من مجموعة من الأشخاص في العشرينات من العمر ومجموعة في الستينيات والسبعينيات من العمر تنفيذ سلسلة من مهام الذاكرة التي تتطلب منهم عرض صورة ، ثم ، بعد توقف قصير ، لتحديد ما إذا كانت الصورة الثانية كانت مختلفة قليلاً عن الصورة الأصلية.

في البداية ، كان الشباب أكثر دقة في هذه المهام حيث تفوقوا بشكل كبير على المجموعة الأكبر سنا. ومع ذلك ، عندما تلقى كبار السن 25 دقيقة من التحفيز الخفيف تم تسليمها من خلال أقطاب وضعت على فروة الرأس ، اختفى الفرق بين المجموعتين. الأكثر تشجيعا؟ أن هذا التحسن استمر على الأقل حتى نهاية فترة زمنية مدتها 50 دقيقة بعد التحفيز – وهي النقطة التي انتهت عندها التجربة.

إعادة شحن الذاكرة بشحنة كهربائية ! 2
أثناء مهام الذاكرة ، يضيء نشاط المخ المرتبط بالذاكرة العاملة في دماغ شاب يبلغ من العمر 20 عامًا (يسار) ، لكنه يظل نائماً في دماغ شخص في السبعينات من عمره (في الوسط). بعد التحفيز الكهربائي (يمين) ، يقلد نشاط الدماغ البالغ من العمر 70 عامًا نشاط الشخص البالغ من العمر 20 عامًا.
المصدر: مختبر رينهارت / جامعة بوسطن

سيمفونية الدماغ

لفهم سبب فعالية هذه التقنية ، نحتاج إلى إلقاء نظرة على آليتين تسمحان للذاكرة العاملة العمل بشكل صحيح: الاقتران والتزامن.

الإقتران يحدث حينما تقوم أنواع مختلفة من إيقاعات الدماغ بالتعاون معاً في معالجة و تخزين الذكريات ، إيقاع ثيتا البطيء المنخفض التردد يتراقص في مقدمة دماغك مثل قائد الأوركسترا الذي بدوره يتواصل مع ايقاع جاما الأسرع ذو التردد العالي و الذي يتولد في مناطق معالجة المعلومات عن العالم من حولنا .

و مثلما تحتوي الأوركسترا على الفلوت و الكمان و غيرها من الآلات فإن إيقاعات جاما تعمل جنباً إلى جنب لإنتاج الذكريات، على سبيل المثال، قد يعالج إيقاع جاما لون الكائن الذي تحتفظ به في ذهنك في حين يلتقط الآخر شكله ، واتجاهه ، وآخر صوته.

ولكن عندما يتعثر قائد الأوركسترا بعصاه تفقد إيقاعات ثيتا القدرة على الاتصال بإيقاعات جاما لرصدها وصيانتها وإرشادها – تبدأ الألحان داخل المخ في التفكك وتفقد ذاكرتنا ذكرياتها.

وفي الوقت نفسه ، فإن التزامن – عندما تتزامن إيقاعات ثيتا من مناطق مختلفة من الدماغ مع بعضها البعض – يسمح لمناطق منفصلة في الدماغ بالتواصل مع بعضها البعض. هذه العملية بمثابة الغراء للذاكرة ، والجمع بين التفاصيل الحسية الفردية لخلق ذكريات متماسكة واحدة. مع تقدمنا ​​في العمر ، تصبح إيقاعات ثيتا لدينا أقل تزامنًا ويبدأ نسيج ذكرياتنا في التفسخ.

يشير عمل رينهارت ونجوين إلى أنه باستخدام التحفيز الكهربائي ، يمكننا إعادة إنشاء هذه المسارات التي تميل إلى أن تهتريء مع تقدمنا ​​في العمر ، مما يحسن قدرتنا على تذكر تجاربنا من خلال استعادة تدفق المعلومات داخل الدماغ. وليس كبار السن فقط هم الذين يستفيدون من هذه التقنية: إنها تُظهر وعدًا للشباب أيضًا !

في الدراسة ، كان أداء 14 من المشاركين من الشباب في أداء مهام الذاكرة ضعيفًا على الرغم من أعمارهم ، لذلك قام بالاتصال بهم لتحفيز أدمغتهم أيضًا.

يقول راينهارت: ‘لقد أظهرنا أن اصحاب الآداء الضعيف في اختبارات الذاكرة من الشباب أيضاً – في العشرينات من العمر – تمكنوا من الاستفادة من نفس النوع المحدد من التحفيز ، حيث أمكن تعزيز ذاكرتهم العاملة على الرغم من أنهم لم يكونوا في الستينيات أو السبعينيات’.

تطبيقات متعددة

ويؤكد راينهارت أنه عندما نستخدم هذا التحفيز لتغيير السمفونيات العصبية ، فنحن لا نقوم فقط بتعديل بسيط. إنها ذات صلة بالسلوك. الآن ، فالناس يؤدون المهام بشكل مختلف ، فهم يتذكرون الأشياء بشكل أفضل ، وهم يدركون بشكل أفضل ، ويتعلمون بشكل أسرع. انها حقا تجربة غير عادية ‘.

واستشرافًا للمستقبل ، يتوقع مجموعة متنوعة من التطبيقات المستقبلية لعمله.

يقول: ‘إنه يفتح طريقًا جديدًا بالكامل لخيارات البحث والعلاج المحتملة ، ونحن متحمسون جدًا لذلك’.

يود رينهارت أن يبحث آثار التحفيز الكهربائي على خلايا الدماغ الفردية عن طريق تطبيقها على النماذج الحيوانية ، وهو فضولي لمعرفة كيف يمكن لجرعات التحفيز المتكررة أن تزيد من تعزيز دوائر الدماغ لدى البشر. والأهم من ذلك كله ، أنه يأمل أن يؤدي اكتشافه ذات يوم إلى علاج لملايين الأشخاص حول العالم الذين يعانون من إعاقات معرفية – خاصةً المصابين بمرض الزهايمر.

إنه يحب خط عمله كخبير في علم الأعصاب – خاصةً عندما يؤدي إلى اختراقات كهذه. ويضيف مبتسما بصوته: ‘هذا مذهل’. ‘من المذهل الاعتقاد بأنه يمكننا استهداف كهرباء دارة دماغ بالطريقة نفسها التي نستهدف بها مادة كيميائية كالعلاجات الدوائية ، الناقل العصبي في المخ.’

مصدر

Posted in

Mohamed Maher

بكالوريوس في العلوم الطبيعية (الكيمياء و الفيزياء) ، متخصص في الترجمة العلمية والتقنية بحكم دراستي، أحب القراءة و تصميم المواقع و ما يتعلق بها ، أحد المؤسسين و المساهمين في مجلة رؤى وعدة مواقع أخرى .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

5 − أربعة =