يبدأ دماغك في التحميل الزائد ثم يخفض نفسه من أجل تحسين الذاكرة

قد يقوم دماغك ببناء الذاكرة ليس عن طريق إضافة الروابط، ولكن عن طريق قطعها.

يعد الحصين أحد أهم مناطق الدماغ للذاكرة والملاحة. فهو يساعد على تحويل التجارب قصيرة المدى إلى ذكريات دائمة، مما يسمح للأشخاص بالتعلم من الأحداث الماضية والبناء عليها. يقوم الباحثون بقيادة ماجدالينا فالز، أستاذة علوم الحياة، وبيتر جوناس في معهد العلوم والتكنولوجيا في النمسا (ISTA) بدراسة هذا المجال بالتفصيل. أحدث أعمالهم المنشورة في اتصالات الطبيعةيبحث في كيفية تغير الشبكة العصبية الرئيسية في الحصين بعد الولادة.

لائحة فارغة مقابل لائحة كاملة

تخيل أنك تكتب على ورقة فارغة تمامًا. تتم إضافة كل معلومة جديدة إلى سطح فارغ. تُعرف هذه الفكرة باسم “تابولا راسا”، أو “اللوح الأبيض”.

تخيل الآن أنك تحاول الكتابة على صفحة تحتوي بالفعل على علامات. يجب أن تتناسب المعلومات الجديدة مع المواد الموجودة أو تحل محلها. ويسمى هذا المفهوم تابولا بلينا، أو “القائمة الكاملة”.

وتتركز المناقشة وراء هذه الأفكار على سؤال رئيسي حول التنمية: هل نحن نتشكل إلى حد كبير منذ الولادة، أم أن التجارب تحدد هويتنا مع مرور الوقت؟

يعكس علم الأحياء نفس المناقشة من خلال التفاعل بين علم الوراثة، الذي يوفر الإطار الأولي، والتأثيرات البيئية، التي تشكل النتيجة النهائية.

قام الباحثون في مجموعة جوناس في ISTA بتطبيق هذا السؤال على الحصين، وهي منطقة الدماغ المسؤولة عن تكوين الذاكرة والتوجه المكاني. لقد أرادوا أن يعرفوا كيف تتطور شبكة الحصين بعد الولادة وما إذا كانت تتصرف وكأنها صفحة فارغة أم لوحة كاملة.

شبكة من الخلايا العصبية الهرمية CA3 المترابطة في قرن آمون الفأر. ومع نضوج الحيوانات، يتغير التكوين، حيث تصبح الشبكة متناثرة ولكنها أكثر تنظيمًا ودقة (اللون الأزرق). الائتمان: © جيك واتسون / ISTA

الشبكات العصبية الكثيفة في الدماغ الشاب

ركزت الدراسة على دائرة الحصين الأساسية المكونة من الخلايا العصبية الهرمية CA3 المترابطة. وتشارك هذه الخلايا العصبية بشكل كبير في تخزين واسترجاع الذكريات من خلال اللدونة، وهي قدرة الدماغ على التكيف عن طريق تغيير قوة وبنية الوصلات العصبية.

قام فيكتور فارغاس باروسو، خريج معهد ISTA، بفحص أدمغة الفئران خلال ثلاث مراحل من التطور: بعد وقت قصير من الولادة (اليوم 7-8)، والمراهقة (اليوم 18-25)، والبلوغ (اليوم 45-50).

لدراسة هذه الشبكات، استخدم تقنية مشبك التصحيح، التي تقيس الإشارات الكهربائية الصغيرة في أجزاء مختلفة من الخلايا العصبية، بما في ذلك أطراف ما قبل المشبكي والتشعبات. استخدم الفريق أيضًا أدوات مجهرية وأدوات تعتمد على الليزر لمراقبة النشاط داخل الخلايا وتنشيط الاتصالات العصبية الفردية بدقة عالية.

شبكة من الخلايا العصبية الهرمية CA3 المترابطة في قرن آمون الفأر: في الفئران الصغيرة، تكون شبكة CA3 كثيفة جدًا، وتظهر الاتصالات عشوائيًا (أصفر). الائتمان: © جيك واتسون / ISTA

تصبح اتصالات الدماغ أكثر دقة بمرور الوقت

اكتشف الباحثون أن شبكة CA3 تبدأ بشكل كثيف للغاية، مع ظهور الاتصالات واسعة النطاق وعشوائية إلى حد ما. ومع ذلك، مع نضوج الحيوانات، أصبحت الشبكة أقل ازدحامًا وأكثر تنظيمًا.

يقول جوناس: “كان هذا الاكتشاف مفاجئًا للغاية”. “بشكل بديهي، قد يتوقع المرء أن تنمو الشبكة وتصبح أكثر كثافة بمرور الوقت. وهنا نرى العكس. فهو يتبع ما نسميه نموذج التقليم: فهو يبدأ بالكامل، ثم يصبح مبسطًا ومحسنًا.”

فبدلاً من إضافة الروابط بشكل مستمر، يبدو أن الدماغ يبدأ بوفرة من الروابط ثم يزيل العديد منها مع تقدم التطور.

لماذا البدء “بالكامل” قد يساعد في تكوين الذاكرة

لا يزال الباحثون يحققون في سبب حدوث هذه العملية. يعتقد جوناس أن الشبكة الواسعة في البداية قد تساعد الخلايا العصبية على التواصل بسرعة وكفاءة أثناء التطور المبكر، وهي ميزة ذات أهمية خاصة في الحصين.

تقوم هذه المنطقة بأكثر من مجرد تخزين أجزاء منفصلة من المعلومات الحسية، مثل المشاهد أو الأصوات أو الروائح. فهو يجمعها في ذكريات وتجارب متكاملة.

يوضح جوناس: “إنها مهمة معقدة بالنسبة للخلايا العصبية”. “قد يكون الاتصال المفرط في البداية، والذي يتبعه تقليم انتقائي، هو بالضبط ما يمكّن من هذا التكامل.”

إذا بدأت شبكة الحصين كصفحة بيضاء حقيقية دون أي اتصالات موجودة، فستحتاج الخلايا العصبية أولاً إلى تحديد موقع بعضها البعض والتواصل معها. ووفقا للباحثين، فإن ذلك من شأنه أن يجعل التواصل الفعال أكثر صعوبة بكثير.

وتشير النتائج إلى أن الدماغ قد لا يبدأ كنظام فارغ ينتظر أن يمتلئ. وبدلاً من ذلك، قد يبدأ الأمر بشبكة غنية من الاتصالات التي تصبح تدريجيًا أكثر كفاءة من خلال التقليم الانتقائي.

المرجع: “الظهور التنموي للاتصالات المتشابكة المتناثرة والمنظمة في دائرة ذاكرة الحصين CA3” بقلم فيكتور فارغاس باروسو، وجيك إف واتسون، وأندريا نافاس أوليف، وألويس شلوغل، وبيتر جوناس، 21 أبريل 2026، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-026-71914-x

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.