خاطراتی که تنها چند ثانیه دوام می‌آورند، تفکر روزمره را شکل می‌دهند و پژوهش‌های انجام‌شده روی موش‌ها نشان می‌دهد که چگونه یک ساختار کوچک مغزی از توانایی‌ای حمایت می‌کند که در اختلال کمبود توجه/بیش‌فعالی (ADHD) و اسکیزوفرنی مختل می‌شود.
برای درک یک جمله، مغز باید واژه‌های قبلی را در ذهن نگه دارد زیرا واژه‌های جدیدی وارد می‌شوند. حافظه کاری این امکان را فراهم می‌کند؛ اطلاعات را برای چند ثانیه نگه می‌دارد تا ما بتوانیم آن را با اطلاعات جدید مقایسه کنیم، دستکاری نماییم و از آن برای هدایت رفتارمان استفاده کنیم.
ما برای پیگیری مکالمات، حل مسائل و تصمیم‌گیری درباره اقدام بعدی به آن تکیه می‌کنیم. با این حال، اطلاعات حسی بلافاصله پس از پایان محرک محو می‌شود و مغز را با وظیفه دشوار حفظ یک نمایش قابل استفاده از چیزی که دیگر وجود ندارد، مواجه می‌سازد.
در موش‌ها، پژوهشگران دانشگاه ژنو (UNIGE) دریافتند که این توانایی تا حدی به کلاستروم، یک ساختار نازک در عمق مغز واقع بین قشر جزیره‌ای و استریاتوم، وابسته است. یافته‌های آن‌ها در مجله Nature Communications منتشر شده است.
کلاستروم از حافظه کاری حمایت می‌کند
دانشمندان موش‌ها را در تکالیفی آزمایش کردند که نیاز داشتند بویی یا لامسه‌ای را به یاد آورند. هر حیوان ابتدا یک محرک دریافت می‌کرد، چند ثانیه صبر می‌کرد و سپس محرک دوم را دریافت می‌نمود. موش باید تشخیص می‌داد که آیا این دو محرک یکسان هستند یا متفاوت. تا زمان رسیدن محرک دوم، محرک اول از بین رفته بود، بنابراین موفقیت بستگی به حفظ اطلاعات مربوط به آن در طول دوره انتظار داشت.
کاهش موقت فعالیت نورون‌های کلاستروم، عملکرد حافظه کاری موش‌ها را نصف کرد. برای کنترل این نورون‌ها در لحظات دقیق حین انجام تکلیف، پژوهشگران از تکنیک‌هایی شامل اپتوژنتیک استفاده کردند. این روش از پروتئین‌های خاصی بهره می‌برد تا نورون‌های انتخاب‌شده نسبت به نور حساس شوند و به دانشمندان اجازه دهد فعالیت آن‌ها را از طریق فیبر نوری تغییر دهند. این مداخله کمک کرد تا مشخص شود کلاستروم در حافظه کاری مشارکت دارد، نه اینکه صرفاً زمانی فعال شود که ناحیه دیگری از مغز کار اصلی را انجام می‌دهد.
آلن کارلتون، استاد تمام گروه علوم اعصاب پایه در دانشکده پزشکی دانشگاه ژنو و هم‌سرپرست مطالعه، اظهار داشت: «نتیجه بدون توجه به نوع محرک، چه بویایی و چه لامسه‌ای، و بدون توجه به زمان وقوع اختلال در دوره انتظار بین دو محرک، مشابه بود.» او افزود: «علاوه بر این، اختلال در کلاستروم به طور خاص توانایی استفاده از اطلاعات موقتاً ذخیره‌شده برای هدایت رفتار را مختل می‌کند، بدون اینکه خودِ ادراک تحت تأثیر قرار گیرد.»
حافظه با تغییر فعالیت عصبی دوام می‌آورد
حافظه کاری به تعاملات در یک شبکه گسترده وابسته است که شامل قشر پیش‌پیشانی، مناطق حسی، قشر آهیانه، تالاموس و سایر ساختارهای زیر قشر می‌شود. این شبکه‌ها باید اطلاعات را حفظ کنند و در عین حال به مغز اجازه دهند به ادراک، تفکر و عمل ادامه دهد؛ اما نحوه حفظ نمایش اطلاعات در طول زمان هنوز تا حد زیادی ناشناخته است. آناتومی کلاستروم دلیلی برای بررسی مشارکت آن ارائه می‌دهد.
کارلتون توضیح می‌دهد: «نورون‌های آن به تقریباً تمام نواحی قشر متصل هستند و این موضوع آن را در موقعیت خوبی قرار می‌دهد تا اطلاعات را از شبکه‌های بسیار مختلف دریافت و بر آن‌ها تأثیر بگذارد.»
ضبط‌های انجام‌شده از موش‌ها به پژوهشگران اجازه داد تا بررسی کنند که چگونه اطلاعات در فعالیت کلاستروم در فاصله بین محرک‌ها نمایش داده می‌شود.
ایوان رودریگز، استاد تمام گروه ژنتیک و تکامل در دانشکده علوم دانشگاه ژنو و هم‌سرپرست دیگر مطالعه، گفت: «ضبط‌های زنده ما از فعالیت نورون‌های کلاستروم نشان داد که ردی از اطلاعات اولیه در کل دوره انتظار باقی ماند.» او افزود: «فعالیت نورونی به جای اینکه یک حافظه ثابت باشد، با گذشت زمان تغییر کرد. با این حال، هویت محرک به اندازه کافی حضور داشت تا حتی تا ۳۰ ثانیه بعد نیز قابل رمزگشایی باشد.»
کارلتون ادامه داد: «کشف ما می‌تواند به ما کمک کند تا اختلالات شناختی‌ای که در آن‌ها حافظه کاری مختل است، مانند اسکیزوفرنی یا ADHD را بهتر درک کنیم.» او بیان داشت: «شناسایی مدارهای مغزی که اجازه می‌دهند اطلاعات در طول زمان حفظ شوند، گام مهمی به سوی درک چگونگی اختلال در این توابع است. اکنون باید تعیین کنیم که کلاستروم چگونه با شبکه‌های قشر ارتباط برقرار می‌کند و این تعامل چگونه وفاداری نمایش‌های نگهداری‌شده در حافظه کاری را حفظ می‌کند.»
منبع: مقاله «کلاستروم در حفظ حافظه کاری در موش‌ها مشارکت دارد» توسط آنیندا اس. بوتاچارجی، ماکسیم جوونتین، چیوکو هوبر، بوراک اونسال، ژان-رودولف رنفِر، ایوان رودریگز و آلن کارلتون، ۱۴ اکتبر ۲۰۲۶، مجله Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-026-78363-6