دانشمندان کشف کردند که مولکول CaMKII به نورونها کمک میکند تا اطلاعات را در طول چند ثانیه ذخیره کنند، که این فرآیندی کلیدی در یادگیری است. این کشف باورهای قبلی درباره چگونگی تأثیر CaMKII بر انعطافپذیری ویژه سیناپسها را به چالش میکشد.
یک مطالعه اخیر از مؤسسه علوم اعصاب ماکس پلانک فلوریدا که در مجله Nature منتشر شده، مرحلهای مهم در چگونگی ذخیرهسازی اطلاعات توسط نورونها در بازههای زمانی متناسب با فرآیند یادگیری را آشکار کرده است.
اختلاف در زمانبندی
یادگیری چند ثانیه تا چند دقیقه طول میکشد. با این حال، سازوکارهای شناختهشدهتر درباره چگونگی ذخیره اطلاعات توسط مغز با سرعتهایی نزدیک به فعالیتهای عصبی رخ میدهند—حدوداً ۱۰۰۰ برابر سریعتر.
این سازوکارها که به نام انعطافپذیری هبیایی (Hebbian plasticity) شناخته میشوند، بیان میکنند که اگر دو نورون متصل در بازه زمانی کمتر از صدم ثانیه همزمان فعال شوند، ارتباط بین این دو نورون قویتر میشود. به این ترتیب، اطلاعاتی که در این بازه زمانی کوتاه به نورونهای متصل میرسند، میتوانند به هم مرتبط شوند.
با این حال، در طول رفتارها، اطلاعاتی که باید با هم ذخیره شوند، اغلب با فاصله زمانی چند ثانیه تا چند دقیقه از یکدیگر اتفاق میافتند. پس چگونه نورونها میتوانند اطلاعات را در بازههای زمانی مرتبط با یادگیری یکپارچه کنند؟
مدل جدید یادگیری
اخیراً، یک مدل عصبی جدید به نام انعطافپذیری سیناپسی در مقیاس زمانی رفتاری (BTSP) به این تناقض پاسخ داد و نشان داد که نورونها میتوانند اطلاعات را در طول چند ثانیه، یعنی زمانی که با رفتار سازگار است، یکپارچه کنند. در واقع، در طول رفتارهایی مثل ناوبری، نورونها از طریق BTSP مکانهای خاصی را ذخیره میکنند. با این حال، مکانیسمهای مولکولی که نورونها از طریق آن BTSP را پیادهسازی میکنند، نامشخص بود. scitechdaily
