شاید در فیلم فوق‌العاده‌ی ”Inside Out” دیده باشید که چگونه حافظهی هر لحظه مانند گوی‌هایی ساخته و پردازش می‌شوند. بالاخره چیزی شبیه آن‌ها به تازگی، ولی این بار در دنیای واقعی مشاهده شده است. قالب‌های اولیه ساختاری حافظه در مغز موش با نور نشان داده شده‌اند.
مغز ما دارای سلول‌هاییست که همانند آن‌ها در جونده‌ای مثل موش هم وجود دارد. این سلول‌ها مکان و مسافتی را که ما طی می‌کنیم دنبال می‌کنند. این نورون‌ها همچنین به عنوان سلول‌هایی شناخته شده‌اند که در زمان استراحت موش‌ها در یک توالی فعال می‌شوند؛ همزمان با ردیابی دوباره‌ی مسیر به صورت ذهنی این پروسه احتمالاً در روند شکل‌گیری حافظه دخیل است.
اما بدون وجود راهی برای نقشه‌یابیِ فعالیت شمار زیادی از تک‌تک این نورون‌ها، طرحی که از فعالیت متناوب آن‌ها به وجود می‌آید نامشخص باقی خواهد ماند. محققان برای دهه‌ها به این موضوع که سلول‌ها در گروه‌های کوچکی کنار همدیگر فعال می‌شوند، فکر می‌کردند ولی کسی تاکنون آن‌ها را به صورت عینی مشاهده نکرده بود.
قطعات تجربه
برای مشاهده‌ای که از آن حرف زدیم، Rosa Cossart و تیمش پروتئینی فلوئورسنت را به سلول‌های عصبی چهار موش اضافه کردند. این پروتئین‌ها زمانی که کلسیم به درون سلول‌های عصبی سرازیر می‌شود، بیشترین حد از انتشار پرتوها را نشان می‌دهند؛ نور نشانه‌ای از فعالیت سلول برای ما خواهد بود. محققان از این روش برای نقشه‌یابی بهتر فعالیت نورون‌ها استفاده کرده‌اند که در آن از الکترودهای کاشته‌شده نیز استفاده می‌شود.
مشاهده‌ی فعالیت بیش از ۱۰۰۰ نورون در هر موش محققان را قادر ساخت اتفاقات رخ داده در طول راه رفتن آن‌ها را روی تردمیل و یا در حالت ایستاده بررسی کنند.
همانطور که انتظار می‌رفت، زمانیکه موش‌ها می‌دوند، نورون‌هایی که مسئول تعیین مسافت بودند در توالی خاصی از یک طرح فعال می‌شوند. همین سلول‌ها در هنگام استراحت نیز روشن می‌شوند اما با طرحی عجیب! همچنان که حافظهی آن‌ها منعکس می‌شود، با همان توالی که در هنگام دویدن روشن بودند فعال می‌شوند ولی این بار سریع‌تر. علاوه بر این که تک‌تک نورون‌ها این کار را انجام می‌دهند، قالب‌هایی از توالی آن‌ها که با دویدن موش‌ها مرتبط است نیز فعال می‌شود.
Rosa Cossart:
ما توانستیم قالب‌های ساختاری حافظه را به تصویر بکشیم. هر کدام از این قالب‌ها قسمتی از تجربه‌ی واقعی موش را به نمایش می‌گذارند.
نورون‌هایی که هر کدام به بخشی از حافظه مرتبط اند به سادگی پشت سر هم ردیف نشده‌اند و در هیپوکامپ مغزپخش اند ولی با این حال زمانیکه فعال می‌شوند ارتباط واضح و قدرتمندی با نورون‌های دیگری که مسئول ثبت آن فسمت از دویدن‌اند نشان می‌دهند.
حافظهی تقسیم‌بندی‌شده
همزمان با انجام این آزمایش‌ها، محققان دیگر درباره‌ی آن زیاد مطمئن نیستند. در واقع مشخص نیست که در هنگام دویدنِ موش‌ها، اصلاً حافظه‌ای ثبت می‌شود یا نه! شاید نورون‌هایی که هنگام استراحت چنین فعال دیده می‌شوند مربوط به چیز دیگری باشند.
کامران دیبا از دانشگاه ویسکانسین:
این واقعاً شگفت‌انگیز است که مغز موش‌ها به قسمت‌های مجزایی برای ثبت حافظهی عملکردی آن‌ها تقسیم می‌شود. سلول‌ها ضرورتاً در طول دویدن به ترتیب فعال می‌شوند پس چرا باید پس از آن به مجموعه‌های گسسته تجزیه شوند. ولی خود تحقیق بسیار جذاب است و وقتی جالب‌تر می‌شود که این الگو را در جانوران دیگر نیز مشاهده کنیم؛ مخصوصاً هنگام دویدن واقعی به جای انجام آن روی تردمیل.
