به‌نظر می‌رسد حافظه و ادراک کاملا متمایز از هم باشند و عصب‌شناسان در گذشته هم مطمئن بودند که شکل تولید آن‌ها در مغز متفاوت است. اما در دهه ۱۹۹۰، مطالعه روی تصویربرداری عصبی نشان داد که بخش‌هایی از مغز که تصور می‌شد فقط در طول ادراک حسی فعال هستند، در هنگام یادآوری خاطرات نیز فعالند.
به گزارش گیشنیز سام لینگ، دانشیار علوم اعصاب و مدیر آزمایشگاه علوم اعصاب بَصَری دانشگاه بوستون می‌گوید: «این سؤال که آیا بازنمایی حافظه واقعا با بازنمایی ادراکی متفاوت است یا خیر مطرح است. به‌عنوان مثال، اینکه آیا خاطره ما از یک جنگل زیبا فقط بازآفرینی فعالیت‌های عصبی است که ما را قادر به دیدن آن می‌کند؟»
کریستوفر بیکر، محقق مؤسسه ملی سلامت روان که مدیر بخش یادگیری و شکل‌پذیری است، می‌گوید: «این بحث در مورد اینکه آیا قشر حسی مغز در این فرایند درگیر هست یا نه، به، آیا تفاوتی وجود دارد؟ تغییر کرده است. این آونگ از یک طرف به طرف دیگر حرکت کرده و بیش از حد تاب می‌خورد.»
حتی اگر شباهت عصبی بسیار قوی بین خاطرات و تجربیات وجود داشته باشد، می‌دانیم که آن‌ها دقیقا یکسان نیستند. سرا فاویلا، دانشمند فوق دکترا در دانشگاه کلمبیا و نویسنده ارشد مطالعه اخیر در زمینه مطالعه ارتباطات طبیعت می‌گوید: «مردم آن‌ها را از هم تشخیص می‌دهند.»
نقاط مبهم
وقتی به جهان نگاه می‌کنیم، اطلاعات بصری از طریق گیرنده‌های نوری شبکیه به قشر بینایی می‌روند و به‌طور متوالی در نورون‌ها پردازش می‌شوند. هر گروه سطوح جدیدی از پیچیدگی را به تصویر اضافه می‌کند: نقاط ساده نور به خطوط و لبه‌ها تبدیل شده و سپس خطوط، شکل‌ها و در نهایت صحنه کامل را می‌بینیم.
در مطالعه‌ای جدید، محققان روی ویژگی پردازش بینایی که در گروه‌های اولیه نورون‌ها بسیار مهم است، تمرکز کردند: پیکسل‌ها و خطوط تشکیل‌دهنده یک تصویر باید در مکان‌های صحیح قرار داشته باشند، در غیر این‌صورت مغز تصاویر غیر واقعی ناشناخته و غیرقابل تشخیصی از آنچه می‌بینیم، نمایش می‌دهد.
محققان به شرکت‌کنندگان آموزش دادند تا موقعیت چهار الگوی مختلف را در پس‌زمینه‌ای که شبیه تخته دارت بود، به‌خاطر بسپارند. هر الگو در یک مکان خاص روی تخته قرار می‌گرفت و یک رنگ در مرکز تخته داشت. آن‌ها مطمئن شدند که شرکت‌کنندگان این اطلاعات را به‌درستی به خاطر سپرده باشند، مثلا اگر یک نقطه سبز می‌دیدند، می‌دانستند که شکل ستاره در سمت چپ قرار دارد. با شناخت و به‌خاطرسپاری جای الگوها، محققان فعالیت مغز آن‌ها را ثبت کردند.
اسکن‌های مغزی به محققان این امکان را داد تا نقشه ثبت نورون‌ها در مغز شرکت‌کنندگان و چگونگی به یاد آوری آن‌ها را بفهمند. هر نورون یک فضا یا “میدان گیرنده” را در وسعت دید شما هدف قرار می‌دهد، مانند گوشه پایین سمت چپ.
مطالعات قبلی در مورد ادراک بصری نشان داد که نورون‌ها در مراحل اولیه و پایین‌تر پردازش، میدان‌های دریافتی کوچکی دارند و در سطوح بالاتر، میدان‌های بزرگتر، و منطقی است که نورون‌های سطح بالاتر، سیگنال‌ها را از نورون‌های لایه پایین‌تر جمع‌آوری و اطلاعات را در بخش وسیع‌تری از میدان بینایی جذب کنند. اما میدان پذیرای بزرگتر به‌معنای دقت فضایی کمتر است و اثری مانند یک لکه بزرگ جوهر روی نقشه برای نشان دادن نیوجرسی ایجاد می‌کند. در واقع، پردازش بصری در حین ادراک، نقاط واضح کوچکی است که به لکه‌های بزرگتر و مبهم‌تر، اما معنادارتر تبدیل می‌شود.
اما زمانی که فاویلا و همکارانش به چگونگی بازنمایی ادراکات و خاطرات در نواحی مختلف قشر بینایی نگاه کردند، تفاوت‌های عمده‌ای کشف شد.
زمانی‌که شرکت‌کنندگان تصاویر را به‌خاطر می‌آوردند، میدان‌های دریافتی در بالاترین سطح پردازش بصری و به‌همان اندازه‌‌ی زمان ادراک تصاویر بودند، اما میدان‌های دریافتی در بقیه سطوح که تصویر ذهنی را ترسیم می‌کنند، در همان اندازه باقی ماندند و تصویر به‌یاد مانده در هر مرحله، یک لکه بزرگ و تار بود.
این نشان می‌دهد که در زمان ذخیره تصویر، تنها بالاترین سطح آن ذخیره و هنگامی‌که تصویر دوباره تکرار شود، تمام نواحی قشر بینایی فعال خواهند شد، اما فعالیت آن‌ها براساس نسخه‌ای با دقت کمتر است.
بنابراین بسته به اینکه اطلاعات از شبکیه چشم باشد یا از هر جایی که خاطرات در آن ذخیره می‌شوند، مغز آن‌ها را بسیار متفاوت مدیریت و پردازش می‌کند. دقت ادراک اولیه در مسیر خود به‌سمت حافظه گم می‌شود. فاویلا می‌گوید: «شما نمی‌توانید آن‌ها را با جادو برگردانید.»
آدام استیل، محقق فوق دکترای کالج دارتموث، می‌گوید: «جنبه زیبای این مطالعه این بود که محققان می‌توانستند اطلاعات مربوط به یک خاطره را به‌جای سؤال درباره آنچه فرد دیده و می‌گوید، مستقیما از مغز بخوانند. کار آن‌ها از نظر من واقعا برجسته است.»
ویژگی یا اشکال؟
اما چرا ما خاطرات را تار می‌بینیم؟برای پی‌بردن به این موضوع، محققان مدلی از قشر بینایی ساختند که دارای سطوح مختلف نورون با میدان‌های قابل اصلاح و اندازه بزرگتر بود. آن‌ها سپس یک خاطره را با ارسال سیگنال از طریق سطوح معکوس شبیه‌سازی کردند و اسکن‌های مغزی، فضای تاری را که در سطحی با میدان دریافتی بزرگتر ایجاد شده بود، در بقیه قسمت‌ها هم نشان داد. فاویلا گفت که این نشان می‌دهد که تصویر به‌خاطر سپرده شده، به‌دلیل ماهیت سلسله مراتبی سیستم بصری، به این شکل نشان داده می‌شود.
یک نظریه در مورد اینکه چرا سیستم بصری به صورت سلسله مراتبی است آنست که به تشخیص اشیا کمک می‌کند. اگر میدان‌های گیرنده کوچک بودند، مغز باید اطلاعات بیشتری را ادغام می‌کرد تا تصویر را درک کند. فاویلا گفت این مسئله می‌توانست قابلیت تشخیص اشیای بزرگی مانند برج ایفل را هم سخت کند. تصویر خاطرات تار ممکن است نتیجه وجود سیستمی باشند که برای مواردی مانند تشخیص اشیا بهینه شده‌اند.
توماس ناسلاریس، دانشیار دانشگاه مینه‌سوتا می‌گوید: « مشخص نیست که آیا این یک ویژگی است یا یک اشکال». او در این مطالعه جدید شرکت نداشت، اما در یک مطالعه در سال ۲۰۲۰ به نتیجه مشابهی رسید که درک و حافظه در مغز بسیار متفاوت از هم هستند. او اعتقاد دارد ایده تفاوت در کمک به تمایز ادراک از خاطرات سودمند است و می‌گوید: «داشتن تصویر ذهنی با جزئیات، می‌تواند گیج‌کننده باشد.»
تاری همچنین به جلوگیری از ذخیره اطلاعات غیر ضروری کمک می‌کند. فاویلا گفت شاید نکته مهم این نیست که به یاد داشته باشید هر پیکسل در میدان دید کجا قرار دارد، بلکه مهم آنست که پیکسل‌ها متعلق به چه کسانی هستند.
ناسلاریس گفت: «اینطور نیست که سیستم بصری قادر به ایجاد تصاویر بسیار دقیق، واضح و دقیق نباشد. مردم تصاویر بصری واضح را می‌بینند، برای مثال در حالت هیپنوگوژیک، بین خواب و بیداری و مغز تمایل ندارد این‌کار را در ساعات بیداری انجام دهد.»
فاویلا و تیم او امیدوارند بفهمند که آیا پردازش‌های مشابه با جنبه‌های دیگر حافظه بصری مانند اشکال یا رنگ‌ها اتفاق می‌افتد یا نه. آن‌ها همچنین مشتاقند بفهند که این تفاوت‌ها در ادراک و حافظه، چطور رفتارها را هدایت می‌کنند.
فاویلا می‌گوید: «ادراک و حافظه متفاوت هستند. درک ما از آن‌ها متفاوت است و تعیین دقیق تفاوت آن‌ها برای بیان نحوه درک حافظه هم مهم است. این تفاوت همیشه وجود داشته است.»