۲-۱-۴- نواحی مختلف مغزی درگیر در انواع حافظه:
هر سیستم حافظه، سازمان آناتومیکی متمایزی دارد که بخش های مختلف مغز را درگیر میکند[۱, ۱۵]. سیستمهای لوب گیجگاهی بیش از سه دهه است که توجه زیادی را به خود جلب کرده است[۱۵].و کشف ورودیهای حسی و ارتباطی از قشر مخ به بخش هیپوکامپ و پارا هیپوکامپ سیستم لیمبیک در این زمینه از ارزش زیادی برخوردار بوده است[۲۶]. قشر انتریکال به عنوان منشاء مسیرهایی به قشر پیش پیشانی است که تشکیلات هیپوکامپ را به قشرهای ارتباطی حسی متصل می کند و این ارتباطات برای تشکیل حافظه های جدید ضروری هستند[۲۷].

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

ناحیه قاعده ای-جانبی آمیگدال، که بخش مهمی از سیستم لیمبیک است، درتنظیم ،تثبیت حافظه نقش بسیار مهمی دارد[۲۸]. وابرانهای زیادی که از ناحیه قاعده ای-جانبی آمیگدال به هیپوکامپ قدامی و به استریاتوم به ویژه هسته آکومبنس ارسال می شوند، به خوبی می توانند بیانگر انتقال اثرات تنظیمی از ناحیه قاعده ای-جانبی آمیگدال به هیپوکامپ و اسریاتوم باشد[۲۹]. همچنین وابرانهای زیادی از ناحیه قاعده ای-جانبی به قشرهای ارتباطی حسی که از آنجا آورانهایی را دریافت می کند، ارسال می شود و این مسیر ها هم می توانند اثرات تنظیمی آمیگدال بر روی تشکیل حافظه را میانجیگری کنند[۳۰].
چندین ناحیه مغزی که در کد گذاری و تقویت، دخالت دارند، در یادآوری و بازخوانی نیز دخالت دارند[۲۵]. اشکال مختلف حافظه ، مسیرهای اناتومیکی متمایزی را بکار میگیرند. همچنین مسیرهای مغزی مختلفی در تشکیل حافظه نقش دارند و تفاوت های زیادی بین انواع مختلف حافظه در سطح سیستمی وجود دارند:
الف) نواحی که طی حافظه کوتاه مدت کاری فعال هستند:
کورتکس پیشانی و نواحی شکنج گیجگاهی میانی
ب) نواحی که طی ذخیره اطلاعات از حافظه کوتاه مدت به حافظه بلند مدت فعال هستند:
هیپوکامپ و نواحی قشری مجاور لوب گیجگاهی
اما ساختار نورونی مجزایی که بتواند به تنهایی هر یک از انواع حافظه را شامل شوند، وجود ندارد. احتمالا حافظه حاصل عملکرد مشترک این ساختار های نورونی وابسته است[۱, ۲, ۲۱].
۲-۱-۵- تشکیلات هیپوکامپی:
تشکیلات هیپوکامپی از چهار بخش تشکیل یافته: (شکل ۲-۳)
۱- خود هیپوکامپ
۲- شکنج دندانه ای
۳- تشکیلات سوبی کولوم
۴- کورتکس انتورینال
هیپوکامپ به ۳ ناحیه تقسیم میشود ^[۱۳]CA1 – CA2 – CA3: (شکل۲-۳)
الف) نواحی CA1, CA3
بیشترین مطالعات بر روی دو ناحیه CA3 و CA1 صورت گرفته است. سلولهای اصلی در نواحی CA1 و CA3، سلولهای هرمی می باشند[۳۱, ۳۲] .سلول های هرمی در CA2 و CA3 در مقایسه با CA1 اندازه بزرگتری دارند و ورودی ها و خروجی های این نواحی نیز متفاوتند[۳۱, ۳۳]
ب)ناحیه CA2: منطقه باریکی از سلولهاست که بین نواحی CA1و CA3 واقع شده است و دسته های سلولهای هرمی بزرگی مشابه CA3 دارد اما مثل CA1، توسط فیبرهای خزه ای از شکنج دندانه ای عصب دهی نمی شود. اگرچه وجود CA2 اغلب، مورد سوال بوده، مدارک موجود نشان می دهد که در واقع یک ناحیه ی باریک CA2 وجود دارد که می تواند با بهره گرفتن از ضوابط مختلف از جمله نشانگر های نوروشیمیایی، از سایر نواحی هیپوکامپی، متمایز گردد[۳۱, ۳۳].
لورنت دنوو همچنین یک ناحیه CA4 را نیز مشخص کرد که این لایه در واقع لایه عمیق یا پلی مورفیک شکنج دندانه ای است[۳۱].
شکل۲-۳- ساختمان آناتومیکی هیپوکامپ[۳۴]
۲-۱-۶- تقویت طولانی مدت (LTP)^[14]:
تقویت طولانی مدت (LTP) یک تغییر القا شده در تقویت سیناپسی است که توسط تحریک الکتریکی مسیرهای سیناپسی، ایجاد می شود[۲, ۱۹]. و شکل پذیری سیناپسی یک پدیده فیزیولوژیک است که الگوهای ویژه فعالیت درونی را القا می کند. این الگوها توسط مکانسیم های شیمیایی و مولکولی ادامه یافته و با تغییر کارایی سیناپسی تداوم می یابند[۱۷]. به خوبی مشخص شده که وقایع شکل پذیری سیناپسی مبنای اولین مراحل تشکیل حافظه شامل فراگیری و تقویت می باشد[۱۶]. شکل پذیری سیناپسی نه تنها در هیپوکامپ،بلکه در آمیگدال و سراسر کورتکس مغزی و در واقع در هر جایی که رسپتور های NMDA به برقراری ارتباطات میان ورودی های مختلف قشر کمک می کنند. روی می دهد[۱۷]. البته باید خاطرنشان کرد که LTP، تنها تا ساعتها یا در بهترین حالت روزها طول می کشد، حال انکه حافظه می توانند مادام العمر باقی بمانند[۱۰, ۱۸, ۲۴, ۲۵]. LTP، به عنوان یکی از ملزومات نوروفیزیولوژی یادگیری و حافظه مطرح شده است[۳۵, ۳۶]. حافظه آشکار در پستانداران مستلزم LTP در هیپوکامپ می باشد[۲].
۲-۱-۶-۱- مکانسیم های مولکولی شکل پذیری سیناپسی:
مشخص شده که رسپتور NMDA، یک سوئیچ مولکولی بسیار مهم برای القای LTP است. رسپتور NMDA. در واقع بعنوان یک شناساگر همایندی سلولی برای شکل گیری حافظه عمل می کند [۱۸, ۲۳].
در میان بسیاری از مولکولهای فرو دست پیام رسانی مسیر رسپتور NMDA، پروتئین کینازی به نام کلسیم کالمادولین کیناز، مدرک متقاعد کننده تری وجود دارد که یک واسطه کلیدی در تنظیم فاز اولیه بیان LTP و شکل گیری حافظه باشد. ورود کلسیم به واسطه رسپتور های NMDA موجب اتصال کلسیم/کالمادولین به کلسیم کالمادولین کیناز ll شده که باعث جابجایی فیزیکی CaMKll به نواحی متراکم پس سیناپسی (PSD)، با اتصال به انتهای C زیر واحد های NR2B رسپتور NMDA در سیناپس ها میشود. پذیرفته شده که CaMKll فعال شده در ناحیه PSD مسئول تقویت سیناپس ها احتمالا از طریق افزایش هدایت در کانال ها می باشد [۲۳].
چندین کیناز دیگر از جمله پروتئین کیناز C و MAP کیناز، نیز ممکن است در بیان LTP نقش داشته باشند. این تغییر شکل تقویت سیناپسی وابسته به فسفریلاسیون، توانایی ایجاد LTP برای ۳-۱ ساعت را دارا می باشند. این دوره، فاز اولیه LTP نامیده می شود[۲, ۲۳]. برای حفظ و نگهداری تقویت سیناپسی، بیشتر از ۳ ساعت آغازین، مسیرهای پروتئین کیناز APKو ERK، ممکن است دخالت داشته باشند)[۱۸, ۳۶]. این باقی ماندن طولانی تر LTP، فاز تاخیری LTP نامیده می شود و بنظر می رسد که نیازمند سنتز پروتئین جدید و شاید بیان ژن وابسته به فعال شدن CREB (پروتئین متصل شونده به عنصر پاسخگوی cAMP) باشد. [۱۸, ۲۳](شکل ۱-۵).
لازم به یادآوری است که تقویت طولانی مدت بر اساس زمان شامل ۳ قسمت می باشد:
۱) STP^[15] (تقویت کوتا مدت): نوعی LTP است که کمتر از یک ساعت طول می کشد و در واقع فرم موقتی و پیش سیناپسی شکل پذیری است که وابسته به رسپتور NMDA بوده، اما به سنتز پروتئین و فعالیت پروتئین کینازی بستگی ندارد[۳۳].
۲) LTP اولیه (تقویت طولانی مدت اولیه): این فاز به سنتز پروتئین بستگی ندارد و ۱-۳ ساعت طول میکشد و در شکل گیری انواع پروتئین کیناز ها نقش دارد. بنابراین فاز اولیه ی LTP، بیانگر یک تغییر عملکردی یعنی افزایش در “احتمال” آزاد شدن ماده میانجی، بدون تغییر ساختاری می باشد[۲].
۳)LTP تاخیری (تقویت طولانی مدت تاخیری): ۴ بار آموزش و یا بیشتر، فاز پایدار تری از LTP به نام LTP تاخیری ایجاد می کند که حداقل ۲۴ ساعت طول میکشد و نیازمند سنتز پروتئین جدید و RNA است[۲, ۳۷]. مطالعات سلولی-فیزیولوژیکی، جدیدا نشان می دهند که فاز تاخیری LTP، فعالسازی و یا شاید رشد ساختارهای پیش سیناپسی دیگر را برای آزادسازی ماده میانجی و ورود گروه های جدید گیرنده های پس سیناپسی را درگیر می کند)[۱۸, ۲۳, ۳۶].
۲-۱-۶-۲- نقش پذیری سیناپسی در تشکیل حافظه:
فعالیت عصبی می تواند رفتار مسیرهای عصبی را بوسیله یکی از سه مکانیسم زیر تغییر دهد.
الف) تغییر قدرت یا کارایی انتقال سیناپسی در سیناپسهای از قبل موجود. ب) تحریک رشد ارتباطات سیناپسی جدید یا ایجاد انشعابات جدید در سیناپسهای قبلی. ج) تنظیم ویژگی های تحریک پذیری نورونها ظرفیت قابل توجه مغز برای تبدیل یک تجربه ی زود گذر به تعداد نامحدودی حافظه به تغییرات پایدار و
شکل ۲-۴:تغییرات سلولی در مکانیسم ایجاد حافظه[۳]
وابسته و به فعالیت در عملکرد سیناپس نسبت داده می شود. اعتقاد بر این است که ذخیره ی اطلاعات توسط مغز از نظر فیزیولوژیک بصورت تغییراتی در قدرت سیناپسی ترجمه می شود. این تغییر می تواند افزایش در قدرت سیناپسی باشد که تقویت سیناپسی دراز مدت یا LTP نامیده می شود و یا کاهش قدرت سیناپسی باشد که تضعیف سیناپسی دراز مدت یا LTD^[16] نامیده می شود[۳۶]. در سیستم عصبی مرکزی، تغییرات سیناپسی دراز مدت از نوع LTP در هیپوکامپ بخوبی مطالعه شده است. LTP بعنوان افزایشی در کارایی سیناپسی تعریف می شود که می تواند بصورت آزمایشگاهی بوسیله تحریک الکتریکی مکرر یا بکارگیری بعضی دارو ها بویژه NMDA القا شود. بنظر می رسد که گلوتامات نقش حیاتی را در این فرایندها بازی می کند. امروزه بخوبی پذیرفته شده است که گیرنده های پس سیناپسی NMDA نقش مهمی در القای LTP دارند و بکارگیری آنتاگونیستهای گیرنده ی NMDA مانند AP5 و AP7 می تواند بطور کامل LTP را مهار کنند .
نواحی مغزی که در تشکیل حافظه و یادگیری نقش دارند دارای گیرنده های NMDA زیادی هستند و این موضوع نیز نقش گیرنده ها را در حافظه و یادگیری بیشتر تایید می کن[۱۶].
نقش گیرنده های NMDA همچنین در مسمویت نورونی ناشی از تحریک بیش از حد در ایسکمی مغز، هیپوگلیسمی، حمله صرع مهم است و در بیماریهای نورودژنراتیو مانند آلزایمر و پارکینسون نیز مشاهده شده است. آنتاگونسیتهای گیرنده های NMDA می توانند نورونها را از اثرات بیش از حد محافظ کند و در درمان ایسکمی، تخریبهای ناشی از ضربه و صرع مفید باشند[۳۸, ۳۹]
۲-۱-۷- یادگیری وابسته به وضعیت^[۱۷]:
یادگیری وابسته به وضعیت یک نوع یادگیری و به یادآوردن است، که برپایه حالت فیزیولوژیک یا ذهنی ارگانیسم می باشد. عواملی که بر یادگیری وابسته به وضعیت اثر دارند، ممکن است شامل محیط، قرار گرفتن تحت تاثیر یک ماده شیمیایی، وضعیت عاطفی و محرکهای حسی باشند[۳۸].
به محض اینکه حافظه های دراز مدت تشکیل شدند، به آنها می توان بوسیله تعداد زیادی از ارتباطات مختلف دسترسی پیدا کرد یا آنها را فراخواند. به عنوان مثال حافظه یک صحنه جالب را نه تنها می توان بوسیله مشاهده صحنه مشابه آن برانگیخت بلکه بوسیله صدا یا بوی مرتبط با آن صحنه و بوسیله صداهایی که آن صحنه را تداعی می کند برانگیخت . به این ترتیب باید مسیرها یا کلیدهای چندگانه ای برای هر حافظه ذخیره شده وجود داشته باشد[۴۰]. از نظر تعریف یادگیری وابسته به وضعیت یادگیری است که در آن به یادآوردن حافظه خاصی فقط زمانی ممکن است و که حیوان(موجود) تحت همان شرایط فیزیولوژیک و محیطی قرار گیرد، که هنگام بدست آوردن آن، حافظه در آن شرایط قرار داشته است. یادگیری وابسته به وضعیت مرتبط با دارو به معنای رفتاری است که در حضور یک دارو ایجاد می گردد یا آموزش داده می شود. در جلسه آزمون، یادآوری در حضور همان دارو خواهد بود و نیز رفتاری که در عدم حضور یک دارو آموزش داده میشود. در جلسه آزمون، یادآوری آن در حضور دارو کمتر از عدم حضور آن دارو باشد[۴۱].
۲-۱-۸- مطالعات روش های رفتاری حافظه در حیوانات:
راه های مطالعه حافظه در حیوانات، به اشکال زیر صورت میگیرد:
۱) با محروم ساختن از غذا که فرصتی برای تقویت حیوان با پاداش برای انجام یک آزمایش رفتاری ایجاد میکند[۲, ۱۹].
۲) استفاده از شوک الکتریکی ملایم به عنوان یک محرک، حیوان را تحریک می کند [۳۵, ۴۲].
۳) شنا در مازهای آبی که نوعی استرس محسوب میشود[۱۹،۳۵،۴۲].
تست های احترازی
تست های احترازی به دو دسته تقسیم میشوند:
۱-احترازی غیرفعال