چه چیزی حواس و افکار ما را به هم نزدیک می‌کند؟

توانایی ما برای فکر کردن، تصمیم گیری، یادآوری رویداد‌های اخیر و موارد دیگر، از نئوکورتکس مغز ما نشئت می‌گیرد. اکنون دانشمندان علوم اعصاب دانشگاه کالیفرنیا در ایروین جنبه‌های کلیدی مکانیسم‌های پشت این عملکرد‌ها را کشف کرده‌اند.

یافته‌های آن‌ها در نهایت می‌تواند به بهبود درمان‌های برخی از اختلالات عصبی روانی و آسیب‌های مغزی کمک کند. دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که نئوکورتکس آنچه را که جریان‌های اطلاعاتی بازخورد نامیده می‌شود یکپارچه می‌کند. داده‌های پیشخور توسط سیستم‌های حسی مغز از پیرامون (حواس ما) به نواحی درجه بالاتر نئوکورتکس منتقل می‌شود، سپس این مناطق سطح بالای مغز اطلاعات بازخوردی را برای پالایش و تنظیم پردازش حسی ارسال می‌کنند. این ارتباط رفت و برگشت به مغز اجازه می‌دهد تا توجه کند، خاطرات کوتاه مدت را حفظ کرده و تصمیم بگیرد.

گرجی لر، نویسنده مقاله و استادیار عصب‌بیولوژی و رفتار در دانشکده علوم زیستی می‌گوید: یک مثال ساده زمانی است که می‌خواهید از یک جاده شلوغ عبور کنید. درختان، افراد، وسایل نقلیه در حال حرکت، علائم راهنمایی و رانندگی، علائم و موارد دیگر وجود دارند. تعامل بین سیستم‌های سطح بالاتر و پایین‌تر همچنین به ما امکان می‌دهد هنگامی که به هر دو روش برای جمع‌آوری اطلاعات نگاه می‌کنیم، آنچه را مشاهده می‌کنیم، به خاطر بسپاریم.

او می‌گوید: «اگر شما آن حافظه کوتاه مدت را نداشتید، تنها به جلو و عقب نگاه می‌کرده و هرگز حرکت نمی‌کردید. در واقع اگر جریان‌های بازخورد ما به طور مداوم با هم کار نمی‌کردند، ما کار بسیار کمی انجام می‌دادیم مگر اینکه با واکنش‌ها پاسخ دهیم.» تا به حال، دانشمندان مطمئن نبوده‌اند که نورون‌های مغز چگونه در این فرآیند‌های پیچیده شرکت می‌کنند. لر و همکارانش کشف کردند که سیگنال‌های بازخورد و فیدبک به سلول‌های عصبی منفرد در نواحی جداری نئوکورتکس همگرا می‌شوند.

محققان همچنین دریافتند انواع متمایزی از نورون‌های قشر مغز، دو جریان اطلاعات را در مقیاس‌های زمانی متفاوت ادغام کرده و معماری سلولی و مداری را که زیربنای این تفاوت‌ها هستند، شناسایی کردند.

لر گفت: «دانشمندان از قبل می‌دانستند که ادغام حواس چندگانه پاسخ‌های عصبی را افزایش می‌دهد. اگر شما تنها چیزی را می‌بینید یا می‌شنوید، زمان واکنش شما کندتر از زمانی است که آن را با هر دو حس به طور همزمان تجربه می‌کنید. ما مکانیسم‌های اساسی را شناسایی کرده‌ایم که این امکان را فراهم می‌کند».

او تاکید کرد داده‌های مطالعه نشان می‌دهد که اگر یک جریان اطلاعاتی حسی و دیگری شناختی باشد، همان اصول اعمال می‌شود.

درک این فرآیند‌ها برای توسعه درمان‌های آینده برای بیماری‌های عصبی-روان‌پزشکی مانند اختلالات پردازش حسی، اسکیزوفرنی و ADHD و همچنین برای سکته‌های مغزی و آسیب‌های دیگر به قشر نئوکورتکس حیاتی است.