رمزگشایی از راز تقویت حافظه دیداری با یک چشمک

برای انجام کارهایی که نیاز به ذخیره جزئیات بصری مرتبط برای مدت کوتاهی دارند مانند حل یک پازل، خواندن یا مقایسه اشیاء مختلف، انسان‌ها از حافظه کاری دیداری خود استفاده می‌کنند. این یک سیستم شناختی است که به افراد اجازه می‌دهد اطلاعات بصری مهم را به طور موقت معمولاً برای چند ثانیه یا دقیقه، ذخیره کنند.

به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، برخی از دانشمندان علوم اعصاب دریافتند که ظرفیت حافظه کاری دیداری انسان را می‌توان با تحریک الکتریکی مناطق خاصی از مغز افزایش داد. تیمی از محققان تصمیم گرفتند تا مشخص کنند آیا تحریک حسی نیز می‌تواند بر ظرفیت حافظه کاری دیداری تأثیر بگذارد.

ایندره پیلکیته، نویسنده، گفت: «این مطالعه دو هدف اصلی داشت: بررسی نقش عملکردی نوسانات مغزی در حافظه کاری و آزمایش اینکه آیا تحریک حسی می‌تواند جایگزین تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای (tACS) شود.» وی افزود: «برای هدف نظری، ما بررسی کردیم که آیا نوسانات مغزی صرفاً فعالیت عصبی همگام‌سازی شده را منعکس می‌کنند (یعنی اساساً محصول جانبی یک مغز فعال هستند)، یا اینکه آنها به طور فعال فرآیندهای شناختی را شکل می‌دهند (یعنی چگونه ما در جهان درک و عمل می‌کنیم).»

مطالعات اخیر، فعالیت نوسانی مغز انسان، به ویژه فاز و قدرت آن را به ادراک و توجه مرتبط کرده‌اند. پیلکیته و همکارش سالوادور سوتو فاراکو تصمیم گرفتند تا بررسی کنند که آیا این فعالیت همچنین بر عملکردهای شناختی بالاتر مانند حافظه کاری نیز تأثیر می‌گذارد. پیلکیته گفت: «از نظر روش‌شناسی، هدف ما تکرار یافته‌های مطالعات tACS با استفاده از تحریک حسی (یعنی چشمک زدن‌های بصری ریتمیک و بوق‌های صوتی) بود.» وی افزود: «اگر مؤثر باشد، تحریک حسی می‌تواند راهی همه کاره و قابل دسترسی برای تعدیل نوسانات مغزی در تنظیمات مختلف فراتر از آزمایشگاه فراهم کند. برای مثال، می‌توان آن را در محیط‌های روزمره مانند دفاتر یا خودروها ادغام کرد تا عملکرد حافظه کاری ما را تقویت کند.»

فرضیه‌ای که توسط محققان آزمایش شد، بر اساس یک مدل محاسباتی به نام مدل (تتا گاما) بود. این مدل پیش‌بینی می‌کند که ظرفیت حافظه کاری انسان به فرکانس (یعنی سرعت) نوسانات مغزی تتا بستگی دارد. مطالعه اخیر پیلکیته و سوتو فاراکو بر اساس این مدل، آن را با یافته‌های مطالعات گذشته که به تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای متکی بودند، ترکیب می‌کند. فرضیه‌ای که آزمایش شد این بود که افزایش یا کاهش سرعت نوسانات تتا، ظرفیت حافظه کاری شرکت‌کنندگان در مطالعه را کاهش یا افزایش می‌دهد.

پیلکیته توضیح داد: «ما از تکنیکی به نام هم‌سازی عصبی برای دستکاری سرعت نوسانات مغزی استفاده کردیم. این تکنیک بر اساس تمایل طبیعی مغز برای همگام‌سازی ریتم‌های داخلی خود با محرک‌های ریتمیک خارجی است. این محرک‌های خارجی می‌توانند اشکال مختلفی داشته باشند، مانند جریان‌های الکتریکی، پالس‌های مغناطیسی یا، همانطور که در مطالعه ما، چشمک زدن‌های بصری ریتمیک و بوق‌های صوتی.»

برای آزمایش فرضیه خود، پیلکیته و سوتو فاراکو استراتژی‌های هم‌سازی حسی را با یک کار حافظه بصری ساده ترکیب کردند. آنها از هم‌سازی حسی برای دستکاری نوسانات مغز در مجموع ۲۰۹ شرکت‌کننده استفاده کردند و حافظه کاری آنها را با انجام یک کار ساده آزمایش کردند.

به شرکت‌کنندگان به مدت بسیار کوتاهی چهار تا هفت مربع با رنگ‌های مختلف نشان داده شد. پس از تأخیر کوتاه، مجموعه جدیدی از مربع‌ها ظاهر شد که یا با مجموعه اول یکسان بود یا یکی از مربع‌ها رنگ متفاوتی داشت. سپس از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا نشان دهند که آیا رنگی بین دو مجموعه تغییر کرده است یا خیر.

پیلکیته گفت: «ما دریافتیم که تحریک حسی، هم در فرکانس‌های تتای سریع‌تر و هم کندتر، ظرفیت حافظه کاری شرکت‌کنندگان را به طور قابل‌توجهی بهبود بخشید. این نتیجه با پیش‌بینی اولیه ما مغایرت داشت، زیرا انتظار داشتیم تحریک سریع‌تر ظرفیت را کاهش دهد. بنابراین، یافته‌های ما نشان می‌دهد که تحریک حسی متفاوت از تحریک الکتریکی عمل می‌کند.»

جالب توجه است، پیلکیته و سوتو فاراکو مشاهده کردند که بهبود ظرفیت حافظه کاری دیداری در شرکت‌هایی که در شرایط کنترل (یعنی هنگام ارائه تصاویر ثابت یا صدای خالص به جای چشمک زدن‌های بصری و بوق‌ها) حافظه کاری کمتری داشتند، بیشتر بود. این نشان می‌دهد که مداخلات تحریک حسی می‌تواند برای افرادی که در حفظ اطلاعات برای مدت کوتاه‌تر مشکل دارند، مفیدتر باشد.
یافته‌های جمع‌آوری شده به عنوان بخشی از این مطالعه اخیر می‌تواند راه را برای تحقیقات بیشتر در مورد پتانسیل مداخلات تحریک حسی برای تقویت حافظه کاری افراد هموار کند. علاوه بر این، روانشناسان می‌توانند سعی کنند تعیین کنند که آیا بهبودهای مشاهده شده توسط پیلکیته و سوتو فاراکو نیز به جمعیت‌های بالینی خاصی که دارای اختلالات حافظه کاری هستند، مانند بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی، گسترش می‌یابد یا خیر.

پیلکیته افزود: «همانطور که اغلب در تحقیقات اتفاق می‌افتد، ما در نهایت سؤالات بیشتری نسبت به پاسخ‌هایمان مطرح کردیم. در مطالعات آینده می‌خواهیم درک بهتری از نحوه عملکرد هم‌سازی حسی در مغز داشته باشیم که چگونه از قشرهای حسی به مناطق بالاتر مغز منتشر می‌شود و چگونه همزمان بر چندین عملکرد شناختی، مانند ادراک و توجه، در کنار حافظه کاری تأثیر می‌گذارد.»

در مطالعات بعدی خود، پیلکیته و سوتو فاراکو همچنین قصد دارند درک کنند که تا چه اندازه بهبود حافظه کاری که مشاهده کردند، ناشی از اصلاح نوسانات مغزی بوده است، در مقابل اثرات هشداردهنده محرک‌های حسی. علاوه بر این، آنها امیدوارند که بهتر درک کنند که چرا تحریک حسی به نظر می‌رسد که برای شرکت‌کنندگان با ظرفیت حافظه پایه پایین‌تر، به ویژه مفید است.