اكتشف باحثو جامعة كورنيل أن حدقة العين تلعب دورا محوريا في فهم كيفية ومتى يقوم الدماغ بتكوين ذكريات قوية وطويلة الأمد.
ومن خلال دراسة الفئران المجهزة بأقطاب كهربائية في الدماغ وكاميرات صغيرة لتتبع حركة العين، وجد الباحثون أن عملية إعادة تنشيط وتثبيت الذكريات الجديدة تحدث عندما تتقلص حدقة العين خلال مرحلة فرعية من النوم غير العمي، أما عندما تتسع الحدقة، فتتم إعادة تفعيل الذكريات القديمة.
وخلص الباحثون إلى أن قدرة الدماغ على فصل هاتين المرحلتين الفرعيتين من النوم، بناءً على هيكل زمني دقيق لم يكن معروفًا من قبل، وبمنع ما يُعرف بـ”النسيان الكارثي”، حيث يؤدي تثبيت ذكرى واحدة إلى محو أخرى.
و الدراسة، التي نُشرت في مجلة “نيتشر”، قادها الأساتذة المساعدون أزهارا أوليفا وأنطونيو فيرنانديز-رويز، حيث قاموا على مدار شهر، بتدريب مجموعة من الفئران على أداء مجموعة من المهام، مثل جمع الماء أو المكافآت في المتاهة.
وبعد ذلك، تم تزويد الفئران بأقطاب كهربائية وكاميرات دقيقة لتسجيل تغيرات حدقة العين أثناء النوم، و في يومٍ ما، تعلمت الفئران مهمة جديدة، وعندما غطت في النوم، قامت الأقطاب بتسجيل نشاطها العصبي والكاميرات بتتبع حدقاتها.
وتقول أوليفا: “النوم غير العميق هو الوقت الذي يتم فيه تثبيت الذكريات، وهذه اللحظات قصيرة جدا، لا تتجاوز 100 مللي ثانية.
وتضيف: “أردنا معرفة كيف يقوم الدماغ بتوزيع هذه الومضات السريعة من الذاكرة على مدار الليل دون أن يتداخل التعلم الجديد مع المعرفة القديمة؟”
وأظهرت التسجيلات أن بنية النوم الزمنية لدى الفئران أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا، وأقرب إلى مراحل النوم لدى البشر، من خلال مقاطعة نوم الفئران في أوقات مختلفة واختبار قدرتها على تذكر المهام التي تعلمتها، تمكن الباحثون من تحديد العمليات المختلفة.
وعندما تدخل الفئران في مرحلة فرعية من النوم غير العميق، تتقلص حدقة العين، وتُعاد تنشيط الذكريات الجديدة وتُثبت دون المساس بالمعرفة السابقة، على النقيض، تُعاد تفعيل الذكريات القديمة عند توسع الحدقة.
وتوضح أوليفا: “إنه أشبه بالتعلم الجديد، ثم المعرفة القديمة، وهو ما يتناوب ببطء خلال النوم.” وأضافت: “نقترح أن الدماغ لديه آلية زمنية تفصل بين التعلم الجديد والمعرفة القديمة”.
