مطالعه‌ای جدید نشان داده است که مغز ما می‌تواند سرمایی را که تجربه کرده‌ایم به خاطر بسپارد؛ نه فقط حس آن، بلکه واکنش فیزیکی بدن نسبت به سرما نیز ذخیره می‌شود. این خاطرات به بدن کمک می‌کنند تا در مواجهه با سرماهای آینده، از طریق تنظیم نحوه تولید گرما، بهتر آماده شود.
این کشف بخشی از تحقیقاتی است که توسط دانشمندان کالج ترینیتی دوبلین با همکاری پژوهشگران دانشگاه پرینستون انجام شده است.
متخصصان دریافتند که خاطرات تجربیات سرد در مغز ذخیره می‌شود و بعدها برای افزایش متابولیسم مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ فرایندی که بدن از طریق آن گرما تولید کرده و راحتی دمایی خود را حفظ می‌کند.
چطور مغز سرمای گذشته را ذخیره می‌کند
نقش انگرام‌ها در ذخیره خاطرات فیزیکی
حافظه فقط شامل افکار یا تصاویر ذهنی از گذشته نیست. این مطالعه بر پایه ایده‌ای به نام «انگرام» بنا شده است؛ شبکه‌هایی از سلول‌های مغزی که خاطرات خاصی را ذخیره می‌کنند. تحقیقات اخیر در علوم اعصاب نشان داده که برخی از این انگرام‌ها احساسات فیزیکی مانند درد، گرسنگی و التهاب را ذخیره می‌کنند.
آیا مغز می‌تواند خاطره‌ای از سرما بسازد؟
پژوهشگران در این مطالعه به دنبال پاسخ این پرسش بودند: آیا مغز می‌تواند خاطره‌ای از قرار گرفتن در معرض سرما را ذخیره کند؟ و اگر پاسخ مثبت است، آیا این خاطره می‌تواند به تنظیم گرمای بدن در آینده کمک کند؟
برای یافتن پاسخ، تیم تحقیقاتی آزمایشی هوشمندانه با استفاده از موش‌ها انجام دادند. موش‌ها در محیطی با دمای ۴ درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند و نشانه‌های بصری خاصی به آن‌ها نشان داده شد.
پس از چند جلسه، همان نشانه‌های بصری این بار در دمای اتاق نمایش داده شدند. جالب آن که حتی در هوای گرم، موش‌ها متابولیسم خود را افزایش دادند؛ گویی انتظار داشتند دوباره سرمای شدیدی تجربه کنند.
افزایش تولید گرما با حافظه سرما
ترموژنز پیش‌بینی‌کننده
این واکنش به نام «ترموژنز پیش‌بینی‌کننده» شناخته می‌شود؛ حالتی که بدن از پیش برای مقابله با سرما آماده می‌شود. پژوهشگران دریافتند که موش‌ها فقط به‌طور غریزی واکنش نشان نمی‌دادند، بلکه در حال به خاطر آوردن تجربه قبلی خود بودند.
«ما کشف کردیم که وقتی موش‌ها در معرض دمای سرد قرار می‌گیرند، خاطراتی شکل می‌گیرد که به آن‌ها اجازه می‌دهد هنگام پیش‌بینی سرما، متابولیسم بدن خود را افزایش دهند.»
— دکتر آندریا مونیوز زامورا، نویسنده اصلی مطالعه
شناسایی محل ذخیره خاطره سرما در مغز
تیم پژوهشی با استفاده از ابزارهای ژنتیکی محل ذخیره این خاطرات را در مغز شناسایی کرد. آن‌ها سلول‌های انگرام مربوط به حافظه سرما را در هیپوکامپ، منطقه‌ای که از دیرباز برای نقش آن در حافظه شناخته شده، یافتند.
وقتی این سلول‌های حافظه سرما با روش اپتوژنتیک فعال شدند، متابولیسم موش‌ها افزایش یافت و گرمای بیشتری تولید شد. در مقابل، وقتی این سلول‌ها غیرفعال شدند، موش‌ها دیگر به نشانه‌های سرما واکنش نشان ندادند.
ارتباط مغز، چربی قهوه‌ای و تولید گرما
نقش چربی قهوه‌ای در واکنش حافظه‌ای
بخش جذاب‌تر ماجرا اینجاست که چربی قهوه‌ای بدن، که در تولید گرما نقش دارد، تأثیر عمده‌ای در این واکنش مبتنی بر حافظه داشت.
«بخش عمده‌ای از این کنترل آموخته‌شده دمای بدن، به افزایش فعالیت بافت چربی قهوه‌ای برمی‌گردد؛ چربی قهوه‌ای که توسط تحریکات عصبی منشأ گرفته از مغز کنترل می‌شود.»
— پروفسور لیدیا لینچ، نویسنده همکار مطالعه
حلقه بازخوردی مغز و بدن
این حلقه بازخوردی بین مغز و بدن نشان می‌دهد که حافظه و متابولیسم چقدر به هم پیوسته‌اند. همچنین، افق‌های جدیدی برای درمان بیماری‌هایی که در آن‌ها متابولیسم دچار اختلال می‌شود، باز می‌کند.
آغاز درمان از مغز
امید به درمان‌های متابولیک جدید
این نوع تنظیم دمای بدن بر اساس حافظه می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای داشته باشد. چاقی، سرطان و سایر اختلالات متابولیک، همگی با مشکلاتی در تولید یا استفاده از انرژی در بدن همراه هستند.
با بهره‌گیری از حافظه سرمای مغز، شاید بتوان واکنش بدن را به شیوه‌ای جدید آموزش داد.
«بسیاری از اختلالات بالینی، از چاقی گرفته تا برخی انواع سرطان، ممکن است با دستکاری ترموژنز از طریق چربی قهوه‌ای درمان شوند.»
— دکتر آرون داگلاس، نویسنده همکار مطالعه
آینده درمان با دستکاری حافظه سرما
در آینده مهم خواهد بود که بررسی شود آیا دستکاری حافظه سرما در انسان می‌تواند مسیرهای نوینی برای تغییر متابولیسم به منظور اهداف درمانی باز کند یا خیر.
ذهن، حافظه و احساسات
نقش خاطرات فیزیکی در رفتار انسانی
فراتر از سلامت جسمی، این تحقیق نشان می‌دهد که احساسات پایه‌ای چگونه زندگی عاطفی و اجتماعی ما را شکل می‌دهند. اگر مغز خاطراتی از حالات بدنی مانند سرما ذخیره کند، ممکن است بر تصمیم‌گیری یا تعاملات اجتماعی ما تأثیر بگذارد.
«جنبه‌های پیچیده ذهن ما از بازنمایی‌های بدنی ساده‌تر و حسی تکامل یافته‌اند.»
— پروفسور توماس رایان، از اعضای تیم پژوهشی
درک نحوه تأثیر این اجزای مغز بر رفتار کلی ما برای فهم بهتر احساسات و استفاده ما از حافظه حیاتی است.
یک نمونه کامل از علم بین‌رشته‌ای
این مطالعه نمونه‌ای عالی از همکاری علمی بین‌رشته‌ای است. ترکیب تحقیقات حافظه با متابولیسم تنها از طریق هم‌افزایی میان گروه‌های تخصصی ممکن شده است.
خاطره سرما؛ پلی به سوی آینده
یافته‌ها نشان می‌دهد که حتی یک تجربه ساده مثل احساس سرما می‌تواند اثری ماندگار بر مغز بر جای بگذارد و نحوه آمادگی بدن برای آینده را تغییر دهد. این مطالعه یادآور می‌شود که حافظه فقط برای ثبت گذشته نیست، بلکه ابزاری برای انطباق با آینده نیز هست.
این مطالعه در نشریه Nature منتشر شده است.
