پایان حافظه مجزا: چگونه تصویربرداری مغزی ثابت می‌کند یادآوری حقایق و رویدادها از شبکه‌های عصبی یکسانی استفاده می‌کنند

برای دهه‌ها، هر کتاب درسی مقدماتی روانشناسی به شما می‌گفت که حافظه انسان به طور منظم به قفسه‌های بایگانی مجزا تقسیم شده است. اگر پایتخت فرانسه را به یاد می‌آوردید، در حال دسترسی به حافظه «معنایی» (Semantic) خود بودید – یک پایگاه داده وسیع و بدون بافت از دانش عمومی. اگر طعم کروسانی را که در دهمین سالگرد تولدتان در پاریس خوردید به یاد می‌آوردید، از حافظه «رویدادی» (Episodic) خود استفاده می‌کردید – یک ماشین زمان ذهنی که تجربیات شخصی خاص را بازسازی می‌کند.[4]

این تقسیم‌بندی واضح، ستون اصلی علوم اعصاب شناختی بوده است. این مدل نحوه تشخیص زوال عقل توسط پزشکان، طراحی برنامه‌های درسی توسط مربیان و نقشه‌برداری محققان از مغز انسان را شکل داده است. اما بر اساس یک مطالعه جدید و مهم که در نشریه Nature Human Behaviour منتشر شده است، این تقسیم‌بندی کاملاً مفهومی است، نه بیولوژیکی.[1][4]

محققان دانشگاه ناتینگهام و دانشگاه کمبریج نشان داده‌اند که مغز در واقع این دو نوع حافظه را از هم جدا نمی‌کند. در عوض، یادآوری یک حقیقت محض و تجربه مجدد یک خاطره شخصی زنده، متکی بر شبکه‌های عصبی دقیقاً یکسان و همپوشان است.[2][3]

این کشف، مدلی را به چالش می‌کشد که از اواسط قرن بیستم بر این حوزه تسلط داشته است. نظریه اصلی سیستم‌های حافظه مجزا عمدتاً بر اساس مطالعات ضایعات مغزی (Lesion Studies) بنا شده بود – مشهورترین آن مورد بیمار H.M. بود که پس از جراحی مغز توانایی تشکیل خاطرات رویدادی جدید را از دست داد اما هوش و دانش عمومی خود را حفظ کرد. این موارد اولیه دانشمندان را به این نتیجه رساند که انواع مختلف حافظه در مناطق کاملاً مجزای مغز قرار دارند.[4]

برای آزمایش اینکه آیا این موضوع در مغزهای سالم و دست‌نخورده نیز صادق است، تیم تحقیقاتی بریتانیایی یک آزمایش بسیار کنترل‌شده را با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) طراحی کردند. آنها ۴۰ شرکت‌کننده را جذب کردند و از آنها خواستند در حالی که داخل دستگاه اسکنر بودند، دو نوع متمایز از وظایف یادآوری را انجام دهند و جریان خون مغز آنها را در زمان واقعی نقشه‌برداری کردند.[1][3]

در وظیفه معنایی، از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا دانش دنیای واقعی در مورد لوگوهای برندهای خاص – حقایقی که به طور کلی در طول زندگی خود کسب کرده بودند – را به یاد بیاورند. در وظیفه رویدادی، از آنها خواسته شد تا جفت‌های خاصی از لوگوها و نام‌ها را که به طور صریح در مرحله مطالعه قبلی به آنها آموزش داده شده بود، به یاد آورند.[2][3]

محققان انتظار داشتند که مناطق مختلفی از مغز برای هر وظیفه فعال شوند و مدل کلاسیک کتاب‌های درسی را تأیید کنند. در عوض، آنها چیزی را یافتند که تیم تحقیقاتی آن را «همپوشانی قابل توجه» توصیف کرد. هنگامی که یک شرکت‌کننده با موفقیت یک حافظه را بازیابی می‌کرد – چه یک حقیقت عمومی و چه یک رویداد خاص آموخته شده – اسکن‌های fMRI هیچ تفاوت قابل اندازه‌گیری در فعالیت عصبی نشان نداد.[1]

هر دو نوع حافظه یک شبکه گسترده و توزیع شده را در سراسر مغز فعال کردند، از جمله قطب پیشانی، قشر پیشانی میانی و مناطقی از لوب گیجگاهی میانی. مغز به قفسه‌های بایگانی متفاوتی دسترسی پیدا نمی‌کرد؛ بلکه از دقیقاً همان سازوکار برای بازسازی هم حقیقت و هم تجربه استفاده می‌کرد.[1][5]

این یافته یک تغییر عمیق در نحوه درک ما از معماری تفکر انسان ایجاد می‌کند. به جای اینکه حافظه را مجموعه‌ای از درایوهای ذخیره‌سازی محلی‌شده ببینند، عصب‌شناسان به طور فزاینده‌ای آن را به عنوان یک فرآیند پویا و درگیرکننده کل مغز در نظر می‌گیرند. حافظه یک فایل نیست که بازیابی شود؛ بلکه الگویی از اتصالات عصبی است که به طور موقت بازآفرینی می‌شود.[5]

پیامدهای این مدل «کل مغز» بسیار فراتر از بحث‌های آکادمیک است. برای متخصصان مغز و اعصاب بالینی و محققانی که بیماری آلزایمر و سایر اشکال زوال عقل را مطالعه می‌کنند، این کشف نشان می‌دهد که درمان‌ها ممکن است نیاز به تغییر جهت داشته باشند. اگر حافظه‌های رویدادی و معنایی شبکه مشترکی داشته باشند، زوال شناختی را نمی‌توان با هدف قرار دادن مناطق مجزای مغز درمان کرد.[2]

در عوض، درمان‌ها و مداخلات آینده احتمالاً باید بر سلامت و اتصال کل شبکه عصبی تمرکز کنند. این امر با تحقیقات نوظهوری مطابقت دارد که نشان می‌دهد مداخلات سبک زندگی – مانند ورزش‌های قلبی-عروقی، کیفیت خواب و درگیری فعال شناختی – دقیقاً به این دلیل در حفظ حافظه بسیار مؤثر هستند که از سلامت جهانی مغز حمایت می‌کنند نه بافت‌های محلی شده.[2][5]

این یافته‌ها همچنین یک توضیح قوی عصب‌شناختی برای اینکه چرا برخی از تکنیک‌های مطالعه بهتر از بقیه عمل می‌کنند، ارائه می‌دهد. مربیان مدت‌هاست می‌دانند که «یادآوری فعال» (Active Recall) – وادار کردن خود به بازیابی یک حقیقت از حافظه به جای صرفاً دوباره خواندن آن – یکی از مؤثرترین راه‌های یادگیری است.[5]

اگر حقایق و تجربیات از مسیرهای عصبی یکسانی استفاده می‌کنند، پس بازیابی فعال یک حقیقت اساساً یک «تجربه» برای مغز است. هر بار که دانش‌آموزی خود را مجبور می‌کند تا یک قطعه دانش معنایی را به یاد بیاورد، دقیقاً همان شبکه‌ای را فعال می‌کند که برای به خاطر سپردن یک رویداد شخصی استفاده می‌شود، و به این ترتیب شبکه کلی اتصالات را تقویت می‌کند.[3][5]

این همچنین توضیح می‌دهد که چرا ما اغلب حقایق را بهتر به خاطر می‌آوریم وقتی که به یک داستان یا یک بافتار (Context) خاص گره خورده‌اند. مغز به طور طبیعی «چه چیزی» را از «چه زمانی» یا «کجا» جدا نمی‌کند. با جای دادن دانش عمومی در یک روایت، ما به شبکه حافظه یکپارچه مغز مسیرهای بیشتری برای دسترسی به اطلاعات در آینده می‌دهیم.[4][5]

در حالی که ممکن است نمودارهای کتاب‌های درسی مغز نیاز به بازطراحی داشته باشند، مطالعه ناتینگهام و کمبریج در نهایت دیدگاهی ظریف‌تر و یکپارچه‌تر از شناخت انسان ارائه می‌دهد. توانایی ما برای شناخت جهان و توانایی ما برای تجربه آن، عملکردهای مجزایی نیستند که به موازات هم کار کنند – آنها دو بیان از دقیقاً همان سیستم شگفت‌انگیز هستند.[3]