وقتی با چهرهای آشنا روبهرو میشوید، مغز شما بلافاصله آن را به یک نام، مکان و خاطرهای مشترک پیوند میزند. با این حال، هر یک از این اجزا در بخشهای کاملاً متفاوتی از مغز پردازش میشوند، اما به شکلی کاملاً یکپارچه در ذهن شما شکل میگیرند که گویی با یک تفکر واحد سر و کار دارید.
پژوهشگران اکنون پرده از راز این پدیده شگفتانگیز برداشتهاند. یافتههای علمی جدید نشان میدهد که نواحی دورافتاده مغز هنگام یادآوری و نگهداری اطلاعات، برای لحظاتی کوتاه با یکدیگر همرنگ و هماهنگ میشوند و سلولهای عصبی در این بازههای زمانی کوتاهمدت، سیگنالهای خود را به صورت همزمان ارسال میکنند.
این پژوهش که نتایج آن در نیچر نوروساینس منتشر شده است، به سرپرستی ایلیا ورژبینسکی و اریک هالگرن از دانشگاه کالیفرنیا، سندیگو انجام گرفت. پژوهشگران در این مطالعه فعالیتهای مغزی ۳۵ بیمار مبتلا به صرع مقاوم به درمان را زیر نظر گرفتند. از آنجا که این بیماران برای اهداف درمانی الکترودهایی در مغز خود داشتند، دانشمندان توانستند فعالیت الکتریکی سلولهای منفرد مغزی را حین انجام یک آزمون حافظه بررسی کنند.
تمرکز اصلی دانشمندان بر روی انفجارهای الکتریکی بسیار سریعی به نام «ریپل» یا موجک بود. ورژبینسکی در توضیح این پدیده عنوان میکند که موجک یک انفجار کوتاه از نوسانات ریتمیک در تحریکپذیری نورونهاست که با سرعت حدود ۹۰ چرخه در ثانیه، تنها حدود یکدهم ثانیه دوام میآورد. به بیان ساده، گروه کوچکی از سلولهای مغزی ناگهان بسیار فعال شده و با ریتمی سریع هماهنگ میشوند.
بررسی دادههای حاصل از ۴۳ جلسه ثبت امواج نشان داد که این موجکها اغلب به طور همزمان در دو ناحیه مجزا از مغز رخ میدهند. در چنین مواقعی، سلولهای موجود در آن نواحی حدود ۳۰ درصد بیشتر احتمال داشت که سیگنالهای خود را همزمان ارسال کنند. این مکانیسم شاید همان کلید مفقودهای باشد که نشان میدهد چگونه اطلاعات پراکنده در سراسر مغز به یک تجربه واحد تبدیل میشوند.
شگفتانگیزترین بخش ماجرا این بود که این هماهنگی تا چه اندازه توانسته نواحی دور از هم را پوشش دهد. این موجکهای مشترک، بخشهایی از مغز را که تا فاصله ۲۲۰ میلیمتری یکدیگر قرار داشتند و حتی دو نیمکره مختلف مغز را به یکدیگر متصل میکردند. این ریتم زمانی که آزمون حافظه دشوارتر میشد، تقویت نیز میشد.
با وجود این دستاوردهای جذاب، دانشمندان یادآور میشوند که این پژوهش هنوز اثبات نمیکند که این موجکها لزوماً عامل اصلی تشخیص سریعتر هستند. همچنین بررسیها تنها روی بیماران مبتلا به صرع شدید انجام شده است و به دست آوردن اطمینان کامل مستلزم بررسی مغزهای سالم است.
با این حال، نتایج به دست آمده چشمانداز تازهای را پیش روی دانشمندان میگذارد و این احتمال جذاب را مطرح میسازد که افکار ما صرفاً به این دلیل یکپارچه به نظر میرسند که نواحی دورافتاده مغز برای لحظاتی کوتاه روی یک ریتم مشترک تنظیم میشوند. جزئیات کامل این دستاورد علمی در نیچر نوروساینس چاپ شده است.
نتیجهگیری
این پژوهش نوین گامی رو به جلو در درک رازهای پیچیده ذهن انسان به شمار میرود. اگرچه راه درازی تا اثبات قطعی این مکانیسمها باقی مانده است، اما همگام شدن ریتمهای مغزی میتواند پاسخگوی بسیاری از ناشناختههای مربوط به حافظه و پردازش اطلاعات باشد.
