يتم “ضغط” ذاكرة العضلات وفك ضغطها في الدماغ ، مثل ملفات الكمبيوتر
قد يبدو النقر على “ذاكرة العضلات” لربط حذائك أو العزف على آلة موسيقية تلقائيًا – ولكن لتنفيذ هذه الحركات المكتسبة ، ينفجر الدماغ في موجة من النشاط ، بسرعة “فك ضغط” و “ضغط” جميع المعلومات الأساسية حول الحركة تقترح دراسة جديدة.
نشرت الدراسة في 1 فبراير في مجلة علم الأعصاب (يفتح في علامة تبويب جديدة)، استخدم تقنية مسح الدماغ تسمى التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لجمع لقطات من أدمغة الأشخاص أثناء عزفهم ألحانًا بسيطة على لوحة المفاتيح. يتتبع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تدفق الدم المؤكسج عبر الدماغ ، ولأن خلايا الدماغ النشطة تتطلب أكسجينًا أكثر مما تتطلبه الخلايا غير النشطة ، فإن عمليات المسح توفر مقياسًا غير مباشر لنشاط الدماغ.
تعلم المشاركون في الدراسة البالغ عددهم 24 مشاركًا – لم يكن بينهم موسيقيون مدربون – ألحان لوحة مفاتيح بسيطة بيد واحدة على مدار عدة أيام ، ثم طُلب منهم تشغيل هذه التسلسلات من الذاكرة أثناء وجودهم في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. في كل تجربة في الماسح ، سيتلقى المشارك تلميحًا بصريًا للتحضير لأداء أحد الألحان ثم تلميحًا ثانيًا لتنفيذه.
في بعض التجارب ، لم يُعط المشاركون الإشارة الثانية ، لذلك حصل الباحثون على لقطات من الدماغ يخطط وينفذ الحركات.
متعلق ب: كيف يخزن الدماغ الذكريات؟
كشفت هذه الفحوصات أن المناطق المرتبطة بالحركة من السطح الخارجي المتجعد للدماغ ، القشرة الدماغية ، أضاءت أثناء مرحلة التخطيط ، وهذا النشاط يعكس ترتيب وتوقيت الملاحظات القادمة. بعبارة أخرى ، تُرجمت أنماط محددة من نشاط الدماغ بشكل موثوق إلى تسلسلات معينة من الملاحظات ، وبشكل منفصل ، تعكس أنماط النشاط الأخرى فترات تلك الملاحظات.
“يحدث هذا بسرعة كبيرة وتلقائيًا في كل مرة في مئات المللي ثانية قبل بدء الإجراء ،” كاتيا كورنيشيفا (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال كبير مؤلفي الدراسة والمدير المشارك لمركز صحة الدماغ البشري بجامعة برمنغهام في المملكة المتحدة ، لـ Live Science في رسالة بريد إلكتروني.
بعد ذلك ، عندما يحين وقت عزف النغمات فعليًا ، تصبح هذه الأنماط المنفصلة التي تمثل ترتيب الملاحظات وتوقيتها متكاملة ، أو “مضغوطة” ، مما يؤدي إلى نمط جديد وفريد من نشاط الدماغ.
قال Kornysheva: “كانت الأنماط المتكاملة هي تلك التي كانت فريدة بالنسبة لمجموعة معينة من أوامر الضغط على المفاتيح والتوقيت ، وليست شيئًا ينتقل عبر هذه المجموعات”. لذلك انتقل الدماغ من التعامل مع كل عنصر من عناصر الحركة على حدة ، مثل الطلاء والقماش ، إلى اعتبارهم وحدة واحدة متكاملة ، مثل لوحة كاملة.
تشير نظرية راسخة إلى أن أجزاء القشرة التي تتحكم في الحركة هي نوع من التسلسل الهرمي ، لكن هذه الدراسة تتعارض مع هذه الفكرة. تانوج جولاتي (يفتح في علامة تبويب جديدة)، وهو أستاذ مساعد في العلوم الطبية الحيوية في مركز Cedars-Sinai الطبي في لوس أنجلوس ولم يشارك في البحث الجديد.
يُعتقد أن منطقتين ، تُعرفان باسم المنطقة الأمامية الحركية والمنطقة الجدارية ، تخزنان معلومات “عالية المستوى” حول الحركات – في هذه الحالة ، ترتيب وتوقيت ضربات المفاتيح. القشرة الحركية الأساسية ، التي تتواصل مع العضلات عبر النخاع الشوكي ، تتعامل فقط مع المعلومات “منخفضة المستوى” – ما هي العضلات الموجودة في الأصابع والساعدين التي تحتاج بالفعل إلى تنشيطها لإجراء ضربات المفاتيح.
قال غولاتي لـ Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني: “تم تحدي هذه الفكرة في هذه الدراسة”. “تم العثور على المناطق التي يُعتقد أنها” منخفضة المستوى “والتي يمكنها فقط توصيل أوامر ثابتة لعضلات المصب ، على أنها يتم تحديثها باستمرار بناءً على تحديات النظام والتوقيت للحركة” ، وبالتالي فقد شاركوا ديناميكيًا في تخطيط الحركة وتنفيذها.
تدرس Kornysheva وفريقها حاليًا ذاكرة العضلات في سياق الاضطرابات مثل عسر القراءة ، وهو اضطراب عصبي يؤثر على القدرة على التخطيط وتنسيق الحركات. وأضاف كورنيشيفا أن عملهم يمكن أن يكون مفيدًا أيضًا لمساعدة الأشخاص على استعادة المهارات الحركية بعد تعرضهم لسكتة دماغية.
وأضافت أن الفريق بدأ أيضًا في دراسة التعلم الحركي في موسيقيين مدربين بالإضافة إلى المبتدئين.
قال غولاتي: “الموسيقيون ذوو إتقان الأصابع المخضرمين والتحكم في التسلسل / التوقيت يشبهون نخبة الرياضيين ، كما يقول لاعب الجمباز الذي يتمتع بتحكم ممتاز في الوضع”. وقال إنه قد يكون ، في الأفراد المدربين تدريباً عالياً ، أن بعض تسلسلات الحركة تصبح “مثبتة” في القشرة الحركية والتعديلات السريعة على السمات عالية المستوى لتلك الحركات قد تتكشف بشكل مختلف عما يحدث في أدمغة المبتدئين.
