הפרכת זיכרון שקט: המוח מעבד באופן פעיל מידע לא קשוב

הבנת האופן שבו המוח האנושי מאחסן מידע ולאחר מכן משתמש בו לביצוע משימות שונות הייתה זה מכבר מטרה מרכזית של מחקר במדעי המוח ובפסיכולוגיה. מדענים זיהו בעבר סוגים שונים של זיכרון, שלכל אחד מהם מאפיינים ותפקידים משלו.

סוג אחד כזה הוא זיכרון עבודה, הכולל אחסון ועיבוד לטווח קצר של מידע חשוב, במיוחד כזה הדרוש לביצוע משימות לוגיות או קבלת החלטות בעתיד הקרוב. מחקרים מראים כי אחסון זמני זה של מידע קשור לפעילות מתמדת ומתמשכת של נוירונים מסוימים במוח.

רוב המחקרים הקודמים על זיכרון עבודה השתמשו במשימות שבהן התבקשו המשתתפים לזכור את כל המידע שהוצג להם.

עם זאת, מעט מאוד מחקרים ניסו להבין כיצד המוח מאחסן מידע "לא קשוב" - כלומר, גירויים שאינם נמצאים כרגע במוקד תשומת הלב ואינם רלוונטיים ישירות למשימה שלפנינו.

מדענים מהאקדמיה הפולנית למדעים, SUNY Upstate, בית החולים הצבאי באלק והאוניברסיטה הרפואית של ורוצלב החליטו לבחון את תקפותו של מודל תיאורטי המצביע על קיומו של "מנגנון שקט-פעילות" האחראי על אחסון מידע חסר קשב.

תוצאותיהם, שפורסמו בכתב העת Nature Human Behaviour, מאתגרות הנחה תיאורטית זו, ובמקום זאת מראות כי אחסון מידע לא קשוב קשור גם לפעילות עצבית.

"אנו יודעים שאלמנטים בזיכרון העבודה שלנו - המחשבות שלנו - מיוצגים על ידי פעילות של נוירונים ייעודיים", אמר המחבר הבכיר יאן קמינסקי למאמר Medical Xpress.
"כאשר אנו צריכים לשמור משהו במוחנו, נוירונים מסוימים הופכים לפעילים יותר. לדוגמה, כאשר אנו משננים מספר טלפון, נוירונים מסוימים הופכים לפעילים יותר באופן זמני, ומקודדים את המידע הזה." "
עם זאת, מחקרים אחרונים הציעו שאם אלמנט זיכרון אינו בפוקוס באופן זמני, פעילות הנוירונים חוזרת לרמות הרקע - לדוגמה, כאשר אנו צריכים לזכור מספר טלפון אך עוברים באופן זמני למשימה אחרת."

הנחות אלו התבססו במידה רבה על נתונים שהתקבלו באמצעות שיטות לא פולשניות כגון EEG ו-fMRI. עם זאת, שיטות אלו מודדות את הפעילות הממוצעת של מאות אלפי נוירונים, מה שאומר שפעילותה של קבוצה קטנה של תאים יכולה "להיבלע" על ידי חוסר פעילות של נוירונים מסביב.

"המעבדה שלנו מתמחה ברישום ישיר של פעילות עצבית במהלך הליכים קליניים פולשניים, כגון השתלת אלקטרודות במוחם של חולים כדי לנטר אפילפסיה", אומר קמינסקי.
"זה מספק הזדמנות ייחודית לבחון את השערת הפעילות השקטה ישירות. במחקר זה, תיעדנו פעילות של נוירונים באונה הטמפורלית, הידועים בתפקידם בזיכרון העבודה."

למשתתפים הוצגו שתי תמונות והתבקשו לזכור את שתיהן, אך להתמקד רק באחת מהן בחלק הראשון של הניסוי. בהמשך, הם היו צריכים להמשיך להתמקד באותה תמונה או לעבור לתמונה שהייתה "לא בפוקוס".

"עיצוב ניסיוני זה נקרא פרדיגמת רטרו-רמז כפולה והוא שימש במחקרים קודמים", מסבירה קטרזינה פאלוך, המחברת הראשונה של המאמר.
"כדי לתעד פעילות, השתמשנו ב-EEG תוך-גולגולתי, הליך קליני שבו אלקטרודות ממוקמות בניתוח ישירות במוחו של המטופל, למשל כדי לאבחן אפילפסיה. זה אפשר לנו לתעד את הפעילות של נוירונים בודדים."

כאשר המשתתפים העבירו את תשומת ליבם מתמונה אחת לאחרת, המדענים תיעדו את פעילות הנוירונים באונה הטמפורלית כדי להבין כיצד המוח אוגר מידע "לא-מיקוד".

"להפתעתנו, גילינו שאפילו התמונה שהמשתתף לא התמקד בה המשיכה להיות מיוצגת באופן פעיל באמצעות ירי עצבי", אמר קמינסקי.
"זה סותר את השערת האחסון השקט ומראה שפריטים שאינם בפוקוס בזיכרון העבודה מיוצגים גם הם על ידי פעילות עצבית פעילה. תוצאותינו מצביעות על כך שחלק גדול מזיכרון העבודה שלנו - 'סקיצה' מנטלית זו - נשמר על ידי ירי עצבי פעיל."

לפיכך, מחשבות ומידע אחר הנמצא מחוץ למוקד תשומת הלב עדיין נתמכים על ידי נוירונים פעילים, ולא על ידי מנגנון "שקט" כלשהו, כפי שהונח בעבר.

בנוסף לחשיבותם הבסיסית להבנת אופן פעולת הזיכרון, ממצאים אלה עשויים להשפיע גם על פיתוח טיפולים להפרעות נפשיות הכרוכות בפגיעה בזיכרון עבודה, כגון ADHD, OCD וסכיזופרניה.

"לדוגמה, התוצאות שלנו מאפשרות לנו לחשוב על יצירת שתלים עצביים או גירויים חשמליים שיכולים לסייע בשמירה על מידע ספציפי בזיכרון העבודה, ובכך להרחיב את אפשרויות הטיפול", הוסיף קמינסקי.
"המעבדה שלנו ממשיכה כעת לחקור את זיכרון העבודה ואת המנגנונים העצביים שלו באמצעות הקלטות ישירות של פעילות מוחית.
בעתיד, אנו מתכננים לחקור כיצד המוח עובר בין שמירה על מידע עדכני לזכירת מידע חדש, דבר קריטי לפעילות קוגניטיבית גמישה."