การหักล้างความทรงจำเงียบ: สมองประมวลผลข้อมูลที่ไม่ใส่ใจอย่างแข็งขัน

การทำความเข้าใจว่าสมองมนุษย์จัดเก็บข้อมูลและนำข้อมูลไปใช้ในการทำงานต่างๆ อย่างไร ถือเป็นเป้าหมายสำคัญของการวิจัยทางประสาทวิทยาและจิตวิทยามาอย่างยาวนาน ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุประเภทของความจำที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละประเภทก็มีลักษณะและหน้าที่เฉพาะของตนเอง

ประเภทหนึ่งคือหน่วยความจำทำงาน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเก็บและประมวลผลข้อมูลสำคัญในระยะสั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูลที่จำเป็นต่อการทำงานเชิงตรรกะหรือการตัดสินใจในอนาคตอันใกล้ งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเก็บข้อมูลชั่วคราวนี้เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของเซลล์ประสาทบางชนิดในสมองที่ต่อเนื่องและต่อเนื่อง

การศึกษาในอดีตส่วนใหญ่เกี่ยวกับหน่วยความจำในการทำงานใช้การทำงานที่ผู้เข้าร่วมได้รับมอบหมายให้จดจำข้อมูลทั้งหมดที่นำเสนอให้กับพวกเขา

อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาน้อยมากที่พยายามทำความเข้าใจว่าสมองจัดเก็บข้อมูลที่ "ไม่ใส่ใจ" ได้อย่างไร นั่นคือ สิ่งเร้าที่ไม่ได้อยู่ในจุดสนใจในปัจจุบัน และไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับงานที่ทำอยู่

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์โปแลนด์ SUNY Upstate โรงพยาบาลทหารใน Elk และมหาวิทยาลัยการแพทย์แห่ง Wroclaw ตัดสินใจทดสอบความถูกต้องของแบบจำลองเชิงทฤษฎีที่ชี้ให้เห็นถึงการมีอยู่ของ "กลไกที่เงียบงันต่อกิจกรรม" ที่รับผิดชอบในการจัดเก็บข้อมูลที่ไม่ต้องการความสนใจ

ผลลัพธ์ของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Human Behaviourท้าทายสมมติฐานทางทฤษฎีนี้และแสดงให้เห็นว่าการเก็บข้อมูลที่ไม่ใส่ใจยังเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของระบบประสาทด้วย

“เรารู้ว่าองค์ประกอบในความจำในการทำงานของเรา ซึ่งก็คือความคิดของเรานั้น ถูกแสดงโดยกิจกรรมของเซลล์ประสาทเฉพาะทาง” แจน คามินสกี ผู้เขียนอาวุโสกล่าวกับ Medical Xpress
“เมื่อเราต้องการจดจำบางสิ่งไว้ในใจ เซลล์ประสาทบางเซลล์จะทำงานมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อเราจดจำหมายเลขโทรศัพท์ เซลล์ประสาทบางเซลล์จะทำงานมากขึ้นชั่วคราวเพื่อเข้ารหัสข้อมูลนั้น”
“อย่างไรก็ตาม งานวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่า หากองค์ประกอบความจำหลุดจากโฟกัสชั่วคราว กิจกรรมของเซลล์ประสาทจะกลับคืนสู่ระดับพื้นหลัง เช่น เมื่อเราต้องจดจำหมายเลขโทรศัพท์ แต่เปลี่ยนไปทำอย่างอื่นชั่วคราว”

สมมติฐานเหล่านี้ส่วนใหญ่อิงจากข้อมูลที่ได้จากวิธีการที่ไม่รุกราน เช่น EEG และ fMRI อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้วัดกิจกรรมเฉลี่ยของเซลล์ประสาทหลายแสนเซลล์ ซึ่งหมายความว่ากิจกรรมของกลุ่มเซลล์เล็กๆ อาจถูก "กลืนกิน" ไปได้จากการไม่มีกิจกรรมของเซลล์ประสาทโดยรอบ

“ห้องปฏิบัติการของเรามีความเชี่ยวชาญในการบันทึกกิจกรรมของระบบประสาทโดยตรงระหว่างขั้นตอนทางคลินิกที่รุกราน เช่น การฝังอิเล็กโทรดในสมองของผู้ป่วยเพื่อติดตามอาการโรคลมชัก” คามินสกีกล่าว
“นี่เป็นโอกาสพิเศษในการทดสอบสมมติฐานกิจกรรมเงียบโดยตรง ในการศึกษานี้ เราได้บันทึกกิจกรรมจากเซลล์ประสาทในกลีบขมับ ซึ่งเป็นที่รู้จักในบทบาทในหน่วยความจำในการทำงาน”

ผู้เข้าร่วมการทดลองได้รับการแสดงภาพสองภาพ และถูกขอให้จดจำทั้งสองภาพ แต่ให้จดจ่อกับภาพเดียวในช่วงแรกของการทดลอง หลังจากนั้น พวกเขาต้องจดจ่อกับภาพเดิมต่อไป หรือเปลี่ยนไปใช้ภาพเดิมที่ "เบลอ"

“การออกแบบการทดลองนี้เรียกว่ากระบวนทัศน์แบบ double retro-cue และเคยถูกนำมาใช้ในการศึกษาก่อนหน้านี้” คาตาร์ซีนา พาลุช ผู้เขียนคนแรกของงานวิจัยนี้อธิบาย
“เพื่อบันทึกกิจกรรม เราใช้ EEG ในกะโหลกศีรษะ ซึ่งเป็นขั้นตอนทางคลินิกที่ผ่าตัดใส่อิเล็กโทรดเข้าไปในสมองของผู้ป่วยโดยตรง เช่น เพื่อวินิจฉัยโรคลมชัก วิธีนี้ทำให้เราสามารถบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ได้”

เมื่อผู้เข้าร่วมเปลี่ยนความสนใจจากภาพหนึ่งไปยังอีกภาพหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์จะบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทในกลีบขมับเพื่อทำความเข้าใจว่าสมองจัดเก็บข้อมูลที่ "ไม่โฟกัส" ไว้อย่างไร

“เราประหลาดใจมากที่พบว่าแม้แต่ภาพที่ผู้เข้าร่วมไม่ได้สนใจก็ยังคงถูกแสดงออกมาอย่างแข็งขันผ่านกระบวนการกระตุ้นประสาท” คามินสกีกล่าว
“สิ่งนี้ขัดแย้งกับสมมติฐานการเก็บข้อมูลแบบเงียบ และแสดงให้เห็นว่าสิ่งที่อยู่นอกโฟกัสในหน่วยความจำใช้งานก็ถูกแสดงออกมาโดยกิจกรรมของระบบประสาทที่ทำงานอยู่เช่นกัน ผลการศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่าหน่วยความจำใช้งานส่วนใหญ่ของเรา หรือที่เรียกว่า ‘ภาพร่าง’ ในใจนี้ ถูกรักษาไว้โดยกระบวนการกระตุ้นประสาทที่ทำงานอยู่”

ดังนั้น ความคิดและข้อมูลอื่น ๆ ที่อยู่นอกเหนือจุดสนใจยังคงได้รับการสนับสนุนจากเซลล์ประสาทที่ทำงานอยู่ และไม่ใช่จากกลไกที่ "เงียบ" บางอย่าง ตามที่สันนิษฐานไว้ก่อนหน้านี้

นอกเหนือจากความสำคัญพื้นฐานในการทำความเข้าใจวิธีการทำงานของความจำแล้ว ผลการค้นพบเหล่านี้อาจส่งผลต่อการพัฒนาวิธีการรักษาโรคทางจิตที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องของความจำในการทำงาน เช่น โรคสมาธิสั้น โรคย้ำคิดย้ำทำ และโรคจิตเภทอีกด้วย

“ยกตัวอย่างเช่น ผลการวิจัยของเราช่วยให้เราสามารถคิดเกี่ยวกับการสร้างอุปกรณ์ฝังประสาทหรือเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าที่สามารถช่วยรักษาข้อมูลเฉพาะไว้ในหน่วยความจำใช้งาน ซึ่งจะช่วยขยายความเป็นไปได้ของการบำบัด” คามินสกีกล่าวเสริม
“ปัจจุบันห้องปฏิบัติการของเรากำลังศึกษาหน่วยความจำใช้งานและกลไกการทำงานของระบบประสาทอย่างต่อเนื่องโดยใช้การบันทึกกิจกรรมของสมองโดยตรง
ในอนาคต เราวางแผนที่จะศึกษาว่าสมองสลับระหว่างการรักษาข้อมูลปัจจุบันและการจดจำข้อมูลใหม่อย่างไร ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อกิจกรรมทางปัญญาที่ยืดหยุ่น”