محققان چگونگی همکاری سلول‎های مغز در به هم پیوستن تصویر تجربیات جداگانه که به ما امکان می‎دهد در زندگی حدس‎های پخته‎ای بزنیم را شناسایی کرده اند. با مطالعه فعالیت مغز انسان و موش، گزارش شده است که این روند در منطقه‎ای از مغز به نام هیپوکامپ اتفاق می‎افتد.

همچنین این مطالعه نشان می‎دهد که سلول‎های مغز می‎توانند خاطرات مختلف را هنگام استراحت یا خوابیدن به هم پیوند دهند، فرایندی که ممکن است در خلاقیت هم مهم باشد.

بودجه این تحقیق توسط شورای تحقیقات پزشکی (MRC)، بخشی از مرکز تحقیقات و نوآوری انگلستان (UKRI) ومرکز Wellcome  تأمین شده است و توسط دکتر هلن بارون و دکتر دیوید دوپرت در واحد پویایی شبکه مغز MRC در دانشگاه آکسفورد انجام شده است.

دکتر بارون می‎گوید: “در زندگی روزمره، ما اغلب ارتباطات یا روابطی را از چیزهای مختلفی که می بینیم یا می شنویم استنتاج می‎کنیم. بنابراین حتی وقتی رخداد کامل را نمی‎دانیم ، می‎توانیم با اتصال نقطه های روشن مسئله،  حدس صحیحی بزنیم. به عنوان مثال، من به دنبال دوستم سام هستم. کسی به من می‎گوید که بن در کتابخانه است. من می‎دانم که سام و بن با هم همه جا می‎روند، بنابراین من حدس می‎زنم که سام نیز در کتابخانه است.

اگرچه این روند برای زندگی روزمره بسیار مهم است، اما تاکنون، ما نمی دانستیم که سلولهای مغز چگونه می‎توانند بین تجربیات جداگانه پیوند ایجاد کنند.”

محققان دریافتند هیپوکامپ، که نقش مهمی در یادگیری و به خاطر سپردن دارد، در شکل‌گیری این توانایی موثر است. آنها این کار را با استفاده از اسکن MRI روی افراد و با خاموش کردن موقت هیپوکامپ در موش ها انجام دادند.

محققان مجموعه ای از آزمایشات کاملا مشابه برای تشخیص دقیق چگونگی تاثیر سلول‎های مغز در امکان این حدس های مبتنی بر تجربه را بر روی انسان ها و موش ها انجام داده اند.

از داوطلبان انسانی خواسته شد تا در یک بازی واقعیت مجازی شرکت کنند که در آن صدایی مانند صدای آب روان می‎شنوند و ممکن است با نمایش یک تصویر رنگارنگ روی دیوار به داوطلبان علامت داده شود.

آنها سپس بازی دیگری انجام می‎دهند که با یافتن تصاویر رنگارنگ جایزه کسب می‎کنند. صدا هرگز به طور مستقیم با برنده شدن جایزه ارتباطی ندارد، اما داوطلبان حدس می‎زدند که این صدا به جایزه مرتبط است و وقتی صدای خاصی شنیدند، به دنبال پاداش می‎گردند.

این آزمایش مجددا روی موش ها با پخش صدا پیش از نمایش تصویر از چراغ‎های LED انجام شد. در این بازی ممکن است پس از پخش صدا، تصویری از طریق LED نمایش داده شود و یا نه. اگر چراغ ها روشن شد، موش ها می‎توانند به عنوان پاداش، آب قند بخورند. آنها نیز مانند نمونه های انسانی شروع به حدس ارتباط صدا با پاداش کردند.

دکتر دوپرت می گوید: “با انجام آزمایش‎های مشابه بر روی موش ها و انسان ها، این کار نشان می‎دهد که روند ایجاد ارتباط بین حوادث جداگانه برای هر دو گونه مشترک است و با بررسی موش ها می توان بررسی کرد چه اتفاقی در سلول های مغز پستانداران می‎افتد.

در مغز موش، محققان توانستند فعالیت سلول‎های مغزی را که به صورت جداگانه صداها، تصویر یا پاداش را نشان می‎دهد، ثبت کنند. هنگامی که موش ها شروع به استنتاج کردند که صدا به واسطه تصویر با پاداش ارتباط منطقی دارد، دریافتند که سلول ها به ترتیب شروع به فعالیت می کنند.

سپس آنها موش ها را هنگام استراحت کردن تحت نظر قرار دادند و مشاهده کردند سلول های مرتبط با صدا یا پاداش، بی واسطه و بدون فعالیت سلول‎های مرتبط با تصاویر در حال فعالیت هستند و تلاش می‎کنند ارتباط جدیدی بین چیزهایی که تا به حال با هم تجربه نشده، پیدا کنند.

دکتر دوپرت افزود: این نشان می‎دهد در حالی که موش ها در حال استراحت هستند، مغز آنها در حال ایجاد پیوندهای جدیدی بین چیزهایی است که مستقیماً با هم تجربه نکرده اند و ما فکر می کنیم این روند به آنها کمک می‎کند تا در آینده تصمیمات مفیدی بگیرند.

دکتر بارون گفت: “نتایج ما نشان می‎دهد این روند در انسان ها بسیار شبیه  موش ها است و این پیامدهای مهمی دارد. این نشان می‎دهد که بازه زمانی استراحت و خواب نقش مهمی در خلاقیت دارد، جایی که ما از تجربیات قبلی بینش می‎گیریم تا ایده های جذابی بدست آوریم. “

دکتر سیمون فیشر ، مدیر برنامه علوم اعصاب و روان و بهداشت در MRC ، افزود: “توانایی ما در کنار هم قرار دادن خاطرات فردی برای ایجاد پیوندهای جدید به ما کمک می‎کند تا تصمیمات روزمره را بگیریم. این مطالعه نشان می‎دهد چگونه و در چه مکانی ازمغز این فرآیند کلیدی اتفاق می‎افتد. همچنین نشان می‎دهد در حالی که می‎خوابیم یا استراحت می‎کنیم، مغز ما به طور فعال این پیوندها را ایجاد می کند، روندی که ممکن است پایه تفکر خلاق باشد.

“رویکرد انجام آزمایشات کاملا مشابه بر روی نمونه های حیوانی و انسانی کمک می‎کند تا با یافته های حاصل از یک گونه، مطالعات مربوط به گونه دیگر را آشکار سازیم.”

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200917181253.htm