کتاب : جستجوی حافظه
مولف : اریک ریچارد کندل
کتاب در جستجوی حافظه ترکیبی جذاب از زندگی‌نامه و کاوش علمی است. سفر شخصی کاندل از وین تحت اشغال نازی‌ها تا دریافت جایزه نوبل با تاریخچه علوم اعصاب در هم تنیده شده است. خوانندگان از توضیحات واضح او درباره فرآیندهای پیچیده مغز و شکل‌گیری حافظه قدردانی می‌کنند، اگرچه برخی جزئیات فنی را چالش‌برانگیز می‌یابند. این کتاب بینش‌هایی درباره روش علمی، تأثیر فرهنگی یهودستیزی و تکامل درک ما از ذهن ارائه می‌دهد. در حالی که برخی خوانندگان بخش‌هایی از کتاب را کمتر جذاب یافتند، بسیاری از توانایی کاندل در ارتباط تجربیات شخصی با تحقیقات پیشگامانه تمجید می‌کنند.
اریک ریچارد کندل، عصب‌شناس و روان‌پزشک اتریشی-آمریکایی است که در سال 2000 به‌خاطر تحقیقاتش درباره‌ی ذخیره‌سازی حافظه در نورون‌ها، جایزه‌ی نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را دریافت کرد. او که در وین متولد شد، به‌عنوان کودک برای فرار از آزار و اذیت نازی‌ها به ایالات متحده مهاجرت کرد. کندل استاد دانشگاه کلمبیا و محقق ارشد در مؤسسه‌ی پزشکی هاوارد هیوز شد. کار او پلی میان روان‌شناسی و نوروبیولوژی ایجاد کرد و درک ما از یادگیری و حافظه را در سطوح سلولی و مولکولی متحول ساخت. تحقیقات کندل بر روی حلزون دریایی آپلیزیا، بینش‌های مهمی درباره‌ی مکانیسم‌های تشکیل حافظه ارائه داد و او را به شهرت بین‌المللی در زمینه‌ی علوم اعصاب رساند.
- سفر از وین به علوم اعصاب: تجربیات شخصی مسیرهای علمی را شکل می‌دهند
“حتی اگر پیش‌بینی و زبانی برای گفتن ‘آزاد در نهایت’ نداشتم، آن را احساس کردم و از آن زمان تاکنون احساس کرده‌ام.”
فرار از وین تحت اشغال نازی‌ها در کودکی، تجربیات اولیه اریک کندل به شدت بر پیگیری‌های علمی بعدی او تأثیر گذاشت. ترومای شب شیشه‌های شکسته و فرار به آمریکا اثری ماندگار بر روان او گذاشت و علاقه‌ای مادام‌العمر به حافظه و کارکردهای ذهن انسان را برانگیخت.
تحصیلات و اوایل کار: سفر کندل او را از یشیوای فلتبوش به هاروارد برد، جایی که ابتدا تاریخ و ادبیات را مطالعه کرد و سپس به روانکاوی و در نهایت علوم اعصاب جذب شد. کنجکاوی او درباره پایه‌های بیولوژیکی حافظه او را به دنبال کردن آموزش پزشکی و تحقیق در نوروبیولوژی سوق داد.
مربیان کلیدی و همکاری‌ها: در طول دوران حرفه‌ای خود، کندل از راهنمایی شخصیت‌های تأثیرگذاری مانند هری گراندفست بهره‌مند شد که او را تشویق به مطالعه مغز “یک سلول در یک زمان” کرد و همکاری با دانشمندانی مانند آلدن اسپنسر و جیمز شوارتز. این روابط رویکرد او به تحقیق علمی را شکل داد و به کشفیات پیشگامانه در زمینه علوم اعصاب منجر شد.
- پایه سلولی حافظه: مطالعه سیستم‌های ساده اصول جهانی را آشکار می‌کند
“می‌خواستم از جایی که میلنر کار را رها کرده بود شروع کنم. می‌خواستم به پیچیده‌ترین و جالب‌ترین جنبه حافظه بپردازم – تشکیل حافظه بلندمدت برای افراد، مکان‌ها و چیزهایی که او در H.M. کمبود آن را یافت.”
آپلیزیا به عنوان یک ارگانیسم مدل: کندل آپلیزیا کالیفرنیکا، یک نوع حلزون دریایی، را به عنوان موضوع آزمایشی خود انتخاب کرد به دلیل سیستم عصبی ساده و نورون‌های بزرگ و به راحتی قابل شناسایی آن. این تصمیم به او اجازه داد تا مکانیسم‌های سلولی یادگیری و حافظه را با جزئیات بی‌سابقه‌ای مطالعه کند.
یافته‌های کلیدی:
- رفلکس انقباض آبشش در آپلیزیا می‌تواند با اشکال ساده یادگیری مانند عادت‌پذیری و حساس‌سازی تغییر کند
- این تغییرات رفتاری با تغییرات در قدرت سیناپسی بین نورون‌های خاص همراه بود
- همان مکانیسم‌های مولکولی که یادگیری در آپلیزیا را پایه‌گذاری می‌کردند، بعداً در ارگانیسم‌های پیچیده‌تر، از جمله انسان، حفظ شدند
با تمرکز بر یک سیستم ساده، کندل و همکارانش توانستند اصول بنیادی تشکیل حافظه را که در سراسر گونه‌ها اعمال می‌شود، کشف کنند و زمینه را برای درک عمیق‌تر حافظه و شناخت انسانی فراهم کنند.
- پلاستیسیته سیناپسی: مکانیسم مولکولی پشت یادگیری و حافظه
“ایده کاخال و تحقیقات اولیه من در یادگیری و حافظه بر اساس پارادایم‌های یادگیری استفاده شده توسط رفتارگرایان بود. رفتارگرایان عمدتاً بر چگونگی کسب و ذخیره دانش در حافظه کوتاه‌مدت تمرکز داشتند.”
پلاستیسیته سیناپسی به توانایی اتصالات بین نورون‌ها برای تقویت یا تضعیف در پاسخ به تجربه اشاره دارد. تحقیقات کندل نشان داد که این فرآیند مکانیسم بنیادی پشت یادگیری و حافظه است.
جنبه‌های کلیدی پلاستیسیته سیناپسی:
- تغییرات کوتاه‌مدت شامل اصلاحات در پروتئین‌های موجود در سیناپس است
- تغییرات بلندمدت نیاز به سنتز پروتئین جدید و بیان ژن دارد
- الگوهای مختلف تحریک می‌توانند به تقویت (پتانسیل‌سازی) یا تضعیف (افسردگی) اتصالات سیناپسی منجر شوند
کار کندل نشان داد که همان مکانیسم‌های اساسی پلاستیسیته سیناپسی در سیستم‌های عصبی ساده و پیچیده عمل می‌کنند و یک اصل وحدت‌بخش برای درک یادگیری و حافظه در سراسر گونه‌ها ارائه می‌دهند.
- از حافظه کوتاه‌مدت به بلندمدت: نقش سنتز پروتئین و بیان ژن
“ما اکنون شواهد ژنتیکی مستقیمی داشتیم که نقشه با حافظه فضایی همبستگی دارد. علاوه بر این، دریافتیم که در حافظه فضایی، همانند حافظه ضمنی ساده که رفلکس انقباض آبشش در آپلیزیا را پایه‌گذاری می‌کند، تفاوتی بین فرآیندهای درگیر در کسب نقشه (و نگه‌داشتن آن برای چند ساعت) و حفظ نقشه در فرم پایدار برای بلندمدت وجود دارد.”
حافظه کوتاه‌مدت شامل تغییرات موقتی در اتصالات سیناپسی موجود است، در حالی که حافظه بلندمدت نیاز به سنتز پروتئین‌های جدید و فعال‌سازی ژن‌های خاص دارد.
یافته‌های کلیدی:
- فاکتور رونویسی CREB نقش مهمی در تبدیل حافظه کوتاه‌مدت به بلندمدت ایفا می‌کند
- تحریک مکرر منجر به فعال‌سازی ژن‌هایی می‌شود که پروتئین‌های لازم برای رشد سیناپسی را تولید می‌کنند
- تشکیل اتصالات سیناپسی جدید برای ذخیره حافظه‌های بلندمدت ضروری است
تحقیقات کندل نشان داد که انتقال از حافظه کوتاه‌مدت به بلندمدت شامل تعامل پیچیده‌ای بین مسیرهای سیگنال‌دهی سلولی، بیان ژن و تغییرات ساختاری در سیناپس‌ها است. این درک پیامدهای عمیقی برای درمان اختلالات حافظه و افزایش عملکرد شناختی دارد.
- حافظه صریح و هیپوکامپ: نقشه‌برداری فضا در مغز
“اوکیف در سال 1971 سلول‌های مکانی را در هیپوکامپ کشف کرده بود و بلیس و لومو در سال 1973 پتانسیل‌سازی بلندمدت را در هیپوکامپ کشف کرده بودند، اما هیچ تلاشی برای اتصال این دو یافته انجام نشده بود.”
هیپوکامپ نقش مهمی در تشکیل حافظه‌های صریح، به ویژه آن‌هایی که شامل اطلاعات فضایی هستند، ایفا می‌کند. تحقیقات کندل دو خط تحقیقاتی قبلاً جداگانه را به هم متصل کرد:
- سلول‌های مکانی: نورون‌هایی در هیپوکامپ که زمانی که حیوان در مکان خاصی است، فعال می‌شوند
- پتانسیل‌سازی بلندمدت (LTP): تقویت طولانی‌مدت قدرت سیناپسی
یافته‌های کلیدی:
- تشکیل و حفظ نقشه‌های فضایی در هیپوکامپ شامل همان مکانیسم‌های مولکولی به عنوان سایر اشکال حافظه است
- توجه و سیگنال‌دهی دوپامین برای تثبیت این نمایش‌های فضایی حیاتی هستند
- هیپوکامپ نقشه شناختی از محیط ایجاد می‌کند که می‌تواند به طور انعطاف‌پذیر برای ناوبری و یادآوری حافظه استفاده شود
این کار پلی بین مکانیسم‌های سلولی حافظه و عملکردهای شناختی بالاتر فراهم کرد و بینش‌هایی در مورد چگونگی نمایش و به خاطر سپردن اطلاعات پیچیده درباره جهان توسط مغز ارائه داد.
- نوروبیولوژی احساسات: درک ترس و ایمنی
“وقتی به هسته جانبی موش‌هایی که آموزش ایمنی دیده بودند نگاه کردیم، برعکس پتانسیل‌سازی بلندمدت را یافتیم: یعنی، افسردگی بلندمدت در پاسخ عصبی به صدا، که نشان می‌دهد سیگنال به آمیگدالا به شدت کاهش یافته است.”
ترس و ایمنی حالت‌های احساسی بنیادی با ریشه‌های عمیق تکاملی هستند. تحقیقات کندل در مورد ترس و ایمنی یادگرفته شده در موش‌ها مدارهای عصبی و مکانیسم‌های مولکولی پشت این احساسات را آشکار کرد.
یافته‌های کلیدی:
- آمیگدالا نقش مرکزی در پردازش اطلاعات مرتبط با ترس ایفا می‌کند
- ترس یادگرفته شده شامل تقویت سیناپس‌ها در هسته جانبی آمیگدالا است
- ایمنی یادگرفته شده شامل تضعیف همین سیناپس‌ها و فعال‌سازی مدارهای مرتبط با پاداش در استریاتوم است
این کار نه تنها نوروبیولوژی احساسات را روشن کرد، بلکه راه‌های جدیدی برای درمان اختلالات اضطرابی و ارتقاء بهزیستی روانی باز کرد.
- بیماری روانی از دیدگاه علوم اعصاب: رویکردهای جدید به درمان
“به وضوح، زیست‌شناسی مولکولی آماده است تا برای روان‌پزشکی همان کاری را انجام دهد که برای نورولوژی آغاز کرده است.”
بیماری‌های روانی مانند اسکیزوفرنی و افسردگی مدت‌هاست که درک و درمان آن‌ها چالش‌برانگیز بوده است. تحقیقات کندل به پر کردن شکاف بین علوم اعصاب و روان‌پزشکی کمک کرده و بینش‌های جدیدی در مورد پایه‌های بیولوژیکی این اختلالات ارائه داده است.
رویکردهای کلیدی:
- استفاده از موش‌های اصلاح‌شده ژنتیکی برای مدل‌سازی جنبه‌های بیماری روانی، مانند نقص‌های حافظه کاری در اسکیزوفرنی
- بررسی نقش سیگنال‌دهی دوپامین و زیرگروه‌های خاص گیرنده در اختلالات روان‌پزشکی
- بررسی پتانسیل نوروجنسیس در مغز بالغ به عنوان هدفی برای درمان‌های ضدافسردگی
با استفاده از ابزارها و مفاهیم علوم اعصاب مولکولی برای اختلالات روان‌پزشکی، کندل و همکارانش امکانات جدیدی برای توسعه درمان‌های مؤثرتر و هدفمندتر برای بیماری‌های روانی باز کرده‌اند.
- پل زدن بین روان‌شناسی و زیست‌شناسی: علم جدید ذهن
“علم جدید ذهن تلاش می‌کند تا به راز آگاهی نفوذ کند، از جمله راز نهایی: چگونه مغز هر فرد آگاهی از خودی منحصر به فرد و حس اراده آزاد را ایجاد می‌کند.”
علم جدید ذهن با ادغام بینش‌هایی از روان‌شناسی، علوم اعصاب و زیست‌شناسی مولکولی به درک جامع‌تری از فرآیندهای ذهنی می‌پردازد. کار کندل در پل زدن این رشته‌ها نقش اساسی داشته است.
جنبه‌های کلیدی:
- ادغام یافته‌های روان‌شناسی شناختی در تحقیقات علوم اعصاب
- استفاده از مدل‌های حیوانی برای مطالعه فرآیندهای شناختی پیچیده
- استفاده از تکنیک‌های مولکولی و ژنتیکی برای بررسی پدیده‌های ذهنی
این رویکرد بین‌رشته‌ای به درک دقیق‌تری از رابطه بین مغز و رفتار منجر شده است، چالش‌هایی برای مفاهیم سنتی درباره تقسیم ذهن و بدن ایجاد کرده و دیدگاه‌های جدیدی درباره سوالات فلسفی دیرینه درباره آگاهی و اراده آزاد ارائه داده است.
- از تحقیقات پایه به کاربردهای بالینی: وعده داروهای حافظه
“عصر بیوتکنولوژی وعده‌های بزرگی برای توسعه داروهای جدید برای درمان افراد مبتلا به بیماری‌های روانی دارد.”
ترجمه تحقیقات پایه به کاربردهای بالینی نیروی محرکه‌ای در حرفه کندل بوده است. کار او بر پایه مولکولی حافظه به تأسیس شرکت Memory Pharmaceuticals منجر شد، شرکتی که به توسعه درمان‌هایی برای اختلالات حافظه اختصاص دارد.
توسعه‌های کلیدی:
- شناسایی اهداف مولکولی برای افزایش حافظه و عملکرد شناختی
- توسعه داروهایی برای مقابله با از دست دادن حافظه مرتبط با سن و مراحل اولیه بیماری آلزایمر
- بررسی پتانسیل تقویت‌کننده‌های شناختی برای درمان اختلالات عصبی و روان‌پزشکی مختلف
در حالی که توسعه داروهای تقویت‌کننده حافظه سوالات اخلاقی را مطرح می‌کند، همچنین وعده کاهش رنج و بهبود کیفیت زندگی برای میلیون‌ها نفر که از کاهش شناختی و بیماری‌های روانی رنج می‌برند را دارد. کار کندل نمونه‌ای از پتانسیل تحقیقات علمی پایه برای پیشبرد نوآوری پزشکی و بهبود سلامت انسان است.
پایان
