منبع: Ron Lach / Pexels

جمع کردن تمام اطلاعات در یک شب قبل از امتحان معمولاً کارساز نیست. اگر مطالب را به طور مکرر و در چند جلسه یاد بگیرید، خیلی بهتر به خاطر می‌سپارید.

نکته جالب این است که حتی اگر مقدار کل یادگیری ثابت بماند، این درست است: شما زمان یکسانی را صرف مطالعه کلی می‌کنید، اما اگر آموزش در زمان فاصله داشته باشد، یک خاطره برتر ایجاد می‌کنید.

اگر در مورد آن فکر کنید، مشخص نیست که چرا این مورد است. برای مثال، رایانه‌ها اهمیتی نمی‌دهند که شما اطلاعات را به صورت یکجا یا در چند جلسه به آن‌ها می‌دهید – آنچه که آنها یاد می‌گیرند همان چیزی است که می‌آموزند، صرف نظر از زمان‌بندی. مغز ما چه تفاوتی دارد؟

مطالعه جدید ما که این هفته در ارتباطات طبیعت، نشان می دهد که در واقع به مغز مربوط نمی شود. این خاصیت حافظه که اثر فاصله نامیده می شود، به نظر می رسد که در بافت بدن ما ساخته شده است. حتی سلول‌های کلیه بهتر یاد می‌گیرند و خاطرات ماندگارتری را از تکرار فاصله ایجاد می‌کنند.

حتی یادگیری و حافظه داشتن یک سلول کلیه به چه معناست؟

ابتدا نحوه ذخیره خاطرات در مغز را در نظر بگیرید، از منظر یک سلول مغز، یک نورون.

برای یک نورون، تجربه انسانی یک الگوی پیچیده از مواد شیمیایی است که در زمان پخش می شوند – انتقال دهنده های عصبی توسط نورون های دیگر به آن ارسال می شوند. نورون ها بین الگوهای زمانی خوب تمایز قائل می شوند و در پاسخ، قسمت هایی از خود را تغییر می دهند. به عنوان مثال، یک ضربان آهسته انتقال دهنده های عصبی ورودی ممکن است باعث کوچک شدن انتهای ورودی نورون شود، در حالی که یک ضربان سریع ممکن است باعث رشد آنها شود.

این همان حافظه «معمولی» است – اثری که توسط الگوی زمانی خاصی از مواد شیمیایی بر روی نورون های مغز ما باقی می ماند.

سلول های دیگر نیز الگوهایی از مواد شیمیایی دریافت می کنند: مواد مغذی، هورمون ها، مولکول های سیگنال دهنده از همسایگان خود. الگوهایی که دریافت می کنند به اندازه الگوهای عصبی سریع و پیچیده نیستند، اما همچنان می توانند اطلاعات مهم زندگی واقعی را حمل کنند.

برای مثال، در یک مطالعه، سلول‌های ترشح‌کننده انسولین از لوزالمعده نشان داده شد که حافظه کوتاه‌مدتی از وعده‌های غذایی گذشته دارند. انسولین هورمونی است که در پاسخ به ورود قند به جریان خون ترشح می‌شود و باعث می‌شود این قند توسط سلول‌های بدن جذب شده و برای استفاده در آینده ذخیره شود. اگر به طور مصنوعی آن سلول‌ها را با قند پر کنید، انگار توده‌ای از آن به یکباره وارد جریان خون شود، سلول‌ها تمام انسولینی را که می‌توانند آزاد می‌کنند. سپس به آنها 20 دقیقه استراحت می دهید و دوباره آنها را با گلوکز پر می کنید. اکنون مقدار انسولینی که آنها آزاد می کنند تقریبا دو برابر می شود.

منطقی است: اگر حیوانی منبع خاصی از مواد مغذی پیدا کند که توانایی جذب قند آن را به حداکثر برساند، بهتر است این قابلیت‌ها تنظیم شوند تا مطمئن شوند دفعه بعد همه آن مواد مغذی جذب می‌شوند. با این حال، بالا بردن دائمی آنها نتیجه معکوس خواهد داشت: حیوان احتمالاً برای همیشه احساس خستگی و گرسنگی می کند.

این مثال نشان می دهد که غیر نورون ها می توانند رویدادهای گذشته را به خاطر بسپارند و خود را تنظیم کنند. اما آیا این برای نامیدن آن کافی است حافظه بدون گیومه؟

البته بستگی به تعریف شما از کلمه دارد. اما من می‌توانم بگویم تفاوت اصلی این است که یک سلول چقدر می‌تواند الگوی زمانی مواد شیمیایی را تشخیص دهد.

نورون ها الگوهای شیمیایی را در مقیاس میلی ثانیه تشخیص می دهند.

منبع: ALol88 / Creative Commons BY 4.0

نورون ها می توانند الگوهای بسیار ظریفی را در مقیاس میلی ثانیه تشخیص دهند. از سوی دیگر، غرق کردن یک سلول تولید کننده انسولین در قند، سپس 20 دقیقه صبر کردن، و سپس انجام مجدد آن، یک الگو است، اما تقریباً به همان اندازه که می شود، اساسی است. یک غیر نورون چقدر می تواند باهوش باشد؟

ما دو رده سلولی جداگانه، یکی از بافت عصبی و دیگری از کلیه را مهندسی کردیم تا هر زمان که “ژن حافظه” آنها روشن شد، پروتئین درخشانی تولید کنیم – از همان ژنی استفاده کردیم که نورون ها هنگام بازسازی خود در طول شکل گیری طولانی مدت از آن استفاده می کنند. حافظه اصطلاحی – حافظه معمولی “مغزی”. سپس سلول‌های غیر مغزی خود را در معرض توالی‌های مختلفی از پالس‌های شیمیایی قرار دادیم، که برای فعال کردن همان بخش‌هایی از سلول‌ها که معمولاً در نورون‌ها در طول یادگیری فعال می‌شوند، انتخاب کردیم.

معلوم شد که سلول‌ها – حتی سلول‌های کلیه – می‌توانند الگوهای بسیار خاصی را از هم تشخیص دهند. اول، آنها می توانستند بشمارند – حداقل تا چهار. یک پالس سه دقیقه ای “ژن حافظه” را روشن کرد، اما فقط برای یک یا دو ساعت، در حالی که پس از چهار پالس، ژن قوی تر روشن شد و برای روزها روشن ماند.

با این حال، جالب تر از همه، سلول ها اثر فاصله را نشان دادند – چیزی که تا کنون فقط با نورون ها و مغز مرتبط است.

هنگامی که سلول ها یک پالس شیمیایی طولانی مدت معادل چهار پالس دریافت کردند، “ژن حافظه” را با شدت کمتری روشن کردند. این پالس فشرده همچنین باعث فعال شدن ضعیف‌تر چندین مؤلفه سلولی شد که می‌دانیم در شکل‌گیری حافظه بلندمدت در مغز نقش دارند.

بنابراین یادگیری توسط نورون ها و سایر سلول ها، از جمله سلول های کلیه، مکانیسم های مشابهی دارد و از قوانین مشابهی پیروی می کند.

همه سلول ها می توانند خاطرات را تشکیل دهند، نه فقط نورون ها.

منبع: Ron Lach / Pexels

پس مطالعه ما نتیجه شگفت انگیزی را نشان می دهد: حافظه نه تنها در مغز، بلکه در سراسر بدن ما وجود دارد و این «حافظه بدن» می تواند در سلامت و بیماری نقش داشته باشد.

من معتقدم که کشف ما درهای جدیدی را برای درک نحوه عملکرد حافظه باز می کند و می تواند به راه های بهتری برای تقویت یادگیری و درمان مشکلات حافظه منجر شود.

در عین حال، نشان می‌دهد که در آینده، ما باید با بدن خود بیشتر شبیه مغز رفتار کنیم – برای مثال، آنچه را که پانکراس ما در مورد الگوی وعده‌های غذایی گذشته به خاطر می‌آورد برای حفظ سطح سالم گلوکز خون در نظر بگیریم، یا در نظر بگیریم که یک سلول سرطانی الگوی شیمی درمانی را به یاد می آورد.