با استفاده از نوآوری NeuroGrid دانشمندان نشان دادند خواب موجب افزایش ارتباط بین دو ناحیه از مغز می‌شود که ارتباطشان برای تشکیل حافظه ضروری است. دکتر Nick Langhals، مدیر برنامه Neurological Disorders and Stroke ، گفت:
با استفاده از تکنولوژی پیشرفته‌ی BRAIN Initiative ، محققان توانستند کشف کنند چگونه مغز حافظه را می‌سازد و ذخیره می‌کند.
بخشی از مغز به نام هیپوکامپ مسئول تبدیل اطلاعات جدید به حافظه دائمی هنگام خواب است. مطالعه پیشین توسط دکتر György Buzsáki نشان داد انفجار فرکانس‌های بالای عصبی در طول خواب، که به عنوان امواج شناخته می‌شوند، در هیپوکامپ مسئول ذخیره حافظه و ثبت خاطرات هستند. مطالعه‌ی اخیر حضور اين امواج را به هنگام خواب در هیپوکامپ اثبات کرد. محققان این امواج را در بخش‌هایی از نئوکورتکس تجمعی یافتند، بخشی از سطح مغز که در پردازش اطلاعات حسی پیچیده دخیل است.
مقاله مرتبط: هیپوکامپ؛ عملکرد این بخش در مغز چیست؟
ارتباط بین هیپوکامپ و نئوکورتکس برای تشکیل خاطرات و ذخیره حافظه مهم است.
Dion Khodagholy، استادیار دانشگاه کلمبیا، گفت:
وقتی بار اول این امواج را مشاهده کردیم، فکر کردیم اشتباهی رخ داده است زیرا پیش از این مشاهده نشده بودند!
با استفاده از سیستم NeuroGrid قطعه تیز (cutting-edge) که اختراع کرده بودند، همراه با الکترودهای ثبت کننده که در نواحی عمیق مغز جاگذاری شده بودند، محققان فعالیت بخش‌های متعددی از مغز موش‌ها را در حین خواب NREM، طولانی‌ترین مرحله خواب، بررسی کردند.
مقالات مرتبط: تأثیر شگرف خواب دیدن بر حافظه | تحکیم حافظه در خواب
NeuroGrid شامل مجموعه‌ای از الکترودهای کوچک است که مثل رشته‌های پتو به هم متصل هستند. NeuroGrid در سراسر مغز قرار داده می‌شود تا الکترودها بتوانند به طور مداوم فعالیت گرو‌‌ه‌های مختلف نورونی را کنترل کنند.
Jennifer Gelinas، استادیار دانشگاه کلمبیا و نویسنده مطالعه، گفت:
این دستگاه خاص کنترل نواحی متعدد مغز را به طور همزمان امکان پذیر می‌کند.
تیم از یافتن امواج حافظه به طور همزمان در نئوکورتکس و هیپوکامپ تعجب کرده بود. این نشان می‌دهد زمانی که موش‌ها خواب هستند دو ناحیه هیپوکامپ و نئوکورتکس با هم ارتباط برقرار می‌کنند. به دلیل اینکه نئوکورتکس به عنوان ناحیه‌ای برای ذخیره حافظه شناخته می‌شود، محققان استدلال کردند این ارتباط نورونی به ثبت اطلاعات در حافظه کمک می‌کند.
برای امتحان درستی این نظریه محققان فعالیت مغز دو دسته از موش‌ها را در خواب NREM بررسی کردند. دسته اول موش‌هایی بودند که برای پیدا کردن مسیر خود در مارپیچ آموزش دیده بودند و دسته دوم موش‌هایی بودند که باید به طور اتفاقی مسیر خود را کشف می‌کردند. در موش‌های دسته دوم، چه قبل از قرار گرفتن در مارپیچ و چه بعد از آن، امواج حافظه در هیپوکامپ و کورتکس هماهنگ نشدند. در موش‌های آموزش دیده ارتباط متقابل (cross-talk) بین آن دو ناحیه از مغز افزایش یافت. حتی اضافه کردن یک جلسه آموزشی بیشتر این ارتباط را افزایش می‌داد. بنابراین ارتباط بین هیپوکامپ و نئوکورتکس برای تشکیل خاطرات و ذخیره حافظه مهم است.
تیم در قدم بعدی امیدوار است برای اثبات وجود امواج حافظه در انسان NeuroGrid را روی کسانیکه به هر دلیل جراحی مغز داشتند آزمایش کند. همچنین محققان قصد دارند برای اثبات اهمیت امواج حافظه، تاثیر دستکاری کردن این مسیرهای نورونی را بر افزایش و یا کاهش شکل‌گیری حافظه بررسی کنند. دکتر Gelinas گفت:
شناسایی الگوهای خاص عصبی که با شکل گیری حافظه همراه هستند، موجب درک بهتر حافظه و حتی شناسایی اختلالات حافظه می‌شود
مقاله مرتبط: آیا یادگیری در خواب امکان‌پذیر است؟!
