سیناپس‌ها و یادگیری: شواهد تجربی از آپلیزیا

رامون کاخال پیشنهاد کرد که یادگیری قدرت ارتباط‌های سیناپسی میان نورون‌ها را تغییر می‌دهد و ارتباطات را بهبود می‌بخشد. فروید نیز در مقاله‌ی «طرح تحقیقی برای روان‌شناسی علمی» فرض کرد که مدارهای نورونی ادراک ارتباط‌های سیناپسی ثابتی دارند، اما مدارهای حافظه با یادگیری تغییر می‌کنند، که شالوده‌ی حافظه و کارکردهای شناختی را می‌سازد. تحقیقات پاولف و رفتارگرایان نشان داد که اشکال مختلف یادگیری به انواع متفاوتی از حافظه منجر می‌شوند.

این ایده‌ها با آزمایش‌های آپلیزیا بررسی شدند. الگوهای تحریک مختلف، که از نظریه‌های یادگیری پاولف اقتباس شده بودند، قدرت ارتباط‌های سیناپسی (synaptic facilitation) را به شیوه‌های متفاوتی تغییر می‌دادند. برای اثبات اینکه یادگیری رفتار را از طریق تغییرات سیناپسی تغییر می‌دهد، واکنش جمع شدن آبشش آپلیزیا مطالعه شد. مدار نورونی این رفتار ترسیم شد و فعالیت تک‌تک نورون‌های حسی و حرکتی ثبت گردید.

لمس پوست چند نورون حسی را فعال می‌کند که سیگنال نیرومندی در نورون‌های حرکتی ایجاد می‌کنند. این سیگنال پتانسیل عمل‌های متعددی را به جریان می‌اندازد که واکنش جمع شدن آبشش را تولید می‌کند. نورون‌های حسی به‌طور مؤثری با نورون‌های حرکتی ارتباط برقرار می‌کنند و پیام‌های مناسبی برای این واکنش منتقل می‌نمایند.

در مقالات منتشرشده در مجله‌ی ساینس در سال ۱۹۷۰، روش ترکیبی یاخته‌ای و رفتارگرایانه برای تحلیل عصب‌فیزیولوژیکی آپلیزیا به‌کار گرفته شد. رفتار واکنشی در جریان خوگیری و حساس‌شدگی بررسی گردید. مدار عصبی ساده‌تر شد تا فعالیت تک‌تک نورون‌ها به واکنش کل مرتبط شود، و مکان و سازوکارهای تغییرات رفتاری تجزیه‌وتحلیل شدند.

در خوگیری، لمس مکرر پوست شدت واکنش جمع شدن آبشش را کاهش داد. ارتباط سیناپسی میان نورون‌های حسی و حرکتی به‌موازات این تغییر تضعیف شد. پتانسیل عمل در نورون حسی توان سیناپسی ضعیفی در نورون حرکتی ایجاد کرد که به ارتباط ضعیف منجر شد. در حساس‌شدگی، شوک الکتریکی به سر یا دم شدت واکنش را افزایش داد و ارتباط سیناپسی تقویت شد. توان سیناپسی قدرتمندی در نورون حرکتی تولید شد که به ارتباط نیرومند انجامید.

این نتایج نشان داد که حافظه به دایره‌های خودبرانگیخته‌ی نورون‌ها وابسته نیست. سه شکل یادگیری ساده (خودگیری، حساس‌شدگی، و شرطی‌سازی کلاسیک) قدرت ارتباط‌های سیناپسی (excitatory connections) را در مدار نورونی تغییر می‌دهند. این تغییرات پایدار سازوکارهای یاخته‌ای یادگیری و حافظه‌ی کوتاه‌مدت (short-term memory) را تشکیل می‌دهند.


📓 در جست‌وجوی حافظه: پیدایش دانش نوین ذهن
✍ اریک کندل
®️ سلامت رنجبر

🆔 @Chekide_ha