یادیں دماغ کو یاد رکھنے کے قابل نئے واقعات کو پہچاننے میں مدد کرتی ہیں۔ کوانٹا میگزین

یادیں ماضی کے سائے ہیں بلکہ مستقبل کے لیے ٹارچ بھی ہیں۔

ہماری یادیں پوری دنیا میں ہماری رہنمائی کرتی ہیں، ہماری توجہ کو ہموار کرتی ہیں اور جو کچھ ہم بعد کی زندگی میں سیکھتے ہیں اس کی تشکیل کرتے ہیں۔ انسانی اور جانوروں کے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ یادیں مستقبل کے واقعات کے بارے میں ہمارے تصورات اور ہماری توجہ کو تبدیل کر سکتی ہیں۔ "ہم جانتے ہیں کہ ماضی کا تجربہ چیزیں بدلتا ہے،" کہا لورین فرینک، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، سان فرانسسکو میں ایک نیورو سائنسدان۔ "یہ بالکل کیسے ہوتا ہے یہ ہمیشہ واضح نہیں ہوتا ہے۔"

جرنل میں شائع ایک نیا مطالعہ سائنس ایڈوانسز اب جواب کا حصہ پیش کرتا ہے۔ گھونگوں کے ساتھ کام کرتے ہوئے، محققین نے اس بات کا جائزہ لیا کہ کس طرح قائم یادوں نے جانوروں کو مستقبل کے متعلقہ واقعات کی نئی طویل مدتی یادیں بنانے کا زیادہ امکان بنا دیا ہے جنہیں شاید وہ نظر انداز کر چکے ہوں۔ انہوں نے جو سادہ طریقہ کار دریافت کیا اس نے ان واقعات کے بارے میں گھونگھے کے تصور کو بدل کر ایسا کیا۔

محققین نے اس رجحان کو لیا کہ کس طرح ماضی کی تعلیم مستقبل کے سیکھنے کو "ایک خلیے تک نیچے" پر اثر انداز کرتی ہے۔ ڈیوڈ گلانزمین، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، لاس اینجلس میں سیل بائیولوجسٹ جو اس مطالعے میں شامل نہیں تھے۔ انہوں نے اسے ایک پرکشش مثال قرار دیا کہ "ایک سادہ جاندار کو استعمال کرتے ہوئے رویے کے مظاہر کو سمجھنے کی کوشش کرنا جو کافی پیچیدہ ہیں۔"

اگرچہ گھونگے کافی سادہ مخلوق ہیں، لیکن نئی بصیرت سائنس دانوں کو انسانوں جیسے اعلیٰ درجے کے جانوروں میں طویل مدتی یادداشت کی اعصابی بنیاد کو سمجھنے کے ایک قدم قریب لاتی ہے۔

اگرچہ ہم اکثر اس چیلنج سے واقف نہیں ہوتے ہیں، لیکن طویل مدتی میموری کی تشکیل "ایک ناقابل یقین حد تک توانائی بخش عمل ہے،" نے کہا۔ مائیکل کراسلی، یونیورسٹی آف سسیکس میں ایک سینئر ریسرچ فیلو اور نئی تحقیق کے سرکردہ مصنف۔ اس طرح کی یادیں ہمارے نیوران کے درمیان زیادہ پائیدار synaptic کنکشن بنانے پر منحصر ہوتی ہیں، اور دماغی خلیوں کو ایسا کرنے کے لیے بہت سارے مالیکیولز کو بھرتی کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ وسائل کو محفوظ کرنے کے لیے، دماغ کو یہ فرق کرنے کے قابل ہونا چاہیے کہ یادداشت بنانے کی قیمت کب ہے اور کب نہیں۔ انہوں نے کہا کہ یہ سچ ہے چاہے یہ انسان کا دماغ ہو یا "تتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتت تلا گھونگھے" کا دماغ۔

ایک حالیہ ویڈیو کال پر، کراسلے نے انگوٹھے کے سائز کا ایک ایسا ہی گھونگا پکڑا۔ لیمنیا۔ ایک دماغ کے ساتھ مولسک کو اس نے "خوبصورت" کہا۔ جب کہ انسانی دماغ میں 86 بلین نیوران ہوتے ہیں، گھونگھے میں صرف 20,000 ہوتے ہیں — لیکن اس کا ہر نیورون ہمارے دماغ سے 10 گنا بڑا ہے اور مطالعہ کے لیے بہت زیادہ قابل رسائی ہے۔ وہ دیوہیکل نیوران اور ان کی اچھی طرح سے نقشہ شدہ دماغی سرکٹری نے گھونگوں کو نیورو بائیولوجی ریسرچ کے لیے ایک پسندیدہ موضوع بنا دیا ہے۔

کراسلی نے کہا کہ چھوٹے چارہ لینے والے بھی "قابل ذکر سیکھنے والے" ہیں جو اس کے ایک ہی نمائش کے بعد کچھ یاد رکھ سکتے ہیں۔ نئی تحقیق میں، محققین نے گھونگوں کے دماغ کی گہرائی میں جھانک کر یہ معلوم کیا کہ جب وہ یادیں حاصل کر رہے تھے تو اعصابی سطح پر کیا ہوا تھا۔

یادیں منگوانا

اپنے تجربات میں، محققین نے گھونگوں کو دو طرح کی تربیت دی: مضبوط اور کمزور۔ مضبوط تربیت کے دوران، انہوں نے پہلے گھونگوں پر کیلے کے ذائقے والے پانی کا چھڑکاؤ کیا، جسے گھونگوں نے اپنی اپیل میں غیر جانبدار سمجھا: وہ کچھ کو نگل لیں گے لیکن پھر اس میں سے کچھ کو تھوک دیں گے۔ اس کے بعد ٹیم نے گھونگوں کو چینی دی، جسے انہوں نے شوق سے کھا لیا۔

جب انہوں نے ایک دن بعد گھونگوں کا اتنا ہی تجربہ کیا تو گھونگوں نے ظاہر کیا کہ انہوں نے اسی تجربے سے کیلے کے ذائقے کو چینی کے ساتھ جوڑنا سیکھ لیا ہے۔ ایسا لگتا تھا کہ گھونگے ذائقہ کو زیادہ مطلوبہ سمجھتے ہیں: وہ پانی کو نگلنے کے لیے بہت زیادہ تیار تھے۔

اس کے برعکس، گھونگوں نے یہ مثبت تعلق ایک کمزور تربیتی سیشن سے نہیں سیکھا، جس میں ناریل سے ذائقہ دار نہانے کے بعد شوگر کا ایک بہت زیادہ ملاوٹ کیا گیا تھا۔ گھونگے پانی کو نگلتے اور تھوکتے رہے۔

اب تک، یہ تجربہ بنیادی طور پر پاولوف کے مشہور کنڈیشنگ تجربات کا ایک گھونگا ورژن تھا جس میں کتوں نے گھنٹی کی آواز سن کر لرزنا سیکھا۔ لیکن پھر سائنسدانوں نے دیکھا کہ کیا ہوا جب انہوں نے گھونگوں کو کیلے کے ذائقے کے ساتھ مضبوط تربیت دی اور اس کے بعد گھنٹوں بعد ناریل کے ذائقے کے ساتھ کمزور تربیت دی گئی۔ اچانک گھونگھے نے بھی کمزور تربیت سے سیکھ لیا۔

جب محققین نے ترتیب کو تبدیل کیا اور پہلے کمزور تربیت کی، تو یہ دوبارہ یادداشت فراہم کرنے میں ناکام رہا۔ گھونگوں نے اب بھی مضبوط تربیت کی یاد تازہ کی ہے، لیکن اس سے پہلے کے تجربے پر ماضی کی مضبوطی کا اثر نہیں ہوا۔ مضبوط اور کمزور تربیت میں استعمال ہونے والے ذائقوں کو تبدیل کرنے کا بھی کوئی اثر نہیں ہوا۔

سائنس دانوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ مضبوط تربیت نے گھونگوں کو ایک "سیکھنے سے بھرپور" دور میں دھکیل دیا جس میں یادداشت کی تشکیل کی حد کم تھی، جس سے وہ ایسی چیزیں سیکھ سکتے ہیں جو ان کے پاس نہیں ہوتیں (جیسے ذائقہ اور ذائقہ کے درمیان کمزور تربیتی وابستگی۔ چینی کو پتلا کریں)۔ اس طرح کا طریقہ کار دماغ کو مناسب وقت پر سیکھنے کی طرف براہ راست وسائل کی مدد کر سکتا ہے۔ خوراک گھونگوں کو قریبی کھانے کے ممکنہ ذرائع سے زیادہ چوکنا بنا سکتی ہے۔ خطرے کے ساتھ برش خطرات کے لیے ان کی حساسیت کو تیز کر سکتا ہے۔

تاہم، گھونگوں پر اثر عارضی تھا۔ مضبوط تربیت کے بعد سیکھنے کی بھرپور مدت صرف 30 منٹ سے چار گھنٹے تک برقرار رہی۔ اس کے بعد، گھونگوں نے کمزور تربیتی سیشن کے دوران طویل مدتی یادیں بنانا بند کر دیا، اور ایسا اس لیے نہیں تھا کہ وہ اپنی مضبوط تربیت کو بھول گئے تھے — اس کی یاد مہینوں تک برقرار رہی۔

کراسلی نے کہا کہ بہتر سیکھنے کے لیے ایک اہم ونڈو کا ہونا معنی خیز ہے کیونکہ اگر یہ عمل بند نہیں ہوتا ہے، تو "یہ جانوروں کے لیے نقصان دہ ہو سکتا ہے،" کراسلی نے کہا۔ اس کے بعد جانور نہ صرف سیکھنے میں بہت زیادہ وسائل لگا سکتا ہے، بلکہ وہ اپنی بقا کے لیے نقصان دہ انجمنیں سیکھ سکتا ہے۔

تبدیل شدہ تاثرات

الیکٹروڈ کے ساتھ تحقیقات کرکے، محققین نے پتہ چلا کہ گھونگھے کے دماغ کے اندر کیا ہوتا ہے جب وہ تربیت سے طویل مدتی یادیں بناتا ہے۔ دماغی سرگرمی میں دو متوازی تبدیلیاں ہوتی ہیں۔ پہلا خود میموری کو انکوڈ کرتا ہے۔ کراسلی نے کہا کہ دوسرا "دوسرے واقعات کے بارے میں جانوروں کے تصور کو تبدیل کرنے میں خالصتاً ملوث ہے۔" یہ اپنے ماضی کے تجربات کی بنیاد پر دنیا کو دیکھنے کے انداز کو بدل دیتا ہے۔

انہوں نے یہ بھی پایا کہ وہ ڈوپامائن کے اثرات کو روک کر گھونگوں کے ادراک میں اسی تبدیلی کو آمادہ کر سکتے ہیں، دماغی کیمیکل جو نیوران کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے جو تھوکنے کے رویے کو متحرک کرتا ہے۔ درحقیقت، اس نے نیوران کو تھوکنے کے لیے تبدیل کر دیا اور نیوران کو مسلسل نگلنے کے لیے چھوڑ دیا۔ تجربے کا وہی اثر تھا جو پہلے کے تجربات میں مضبوط تربیت نے کیا تھا: گھنٹے بعد، گھونگوں نے کمزور تربیت کی طویل مدتی یادداشت قائم کی۔

محققین نے "ماضی اور نئی یادوں کے مابین اس تعامل کے الیکٹرو فزیولوجیکل انڈرپننگس کے رویے سے لے کر اس عمل کو اچھی طرح اور خوبصورتی سے نقشہ بنایا ہے"۔ پیڈرو جیکب، آکسفورڈ یونیورسٹی میں ایک پوسٹ ڈاکٹرل ساتھی جو مطالعہ میں شامل نہیں تھا۔ "یہ جاننا کہ یہ کس طرح میکانکی طور پر ہوتا ہے دلچسپ ہے کیونکہ یہ ممکنہ طور پر پرجاتیوں میں محفوظ ہے۔"

تاہم، فرینک کو پوری طرح سے یقین نہیں ہے کہ کمزور تربیت کے بعد گھونگوں کے ذائقہ دار پانی پینے میں ناکامی کا مطلب ہے کہ وہ اس سے کوئی یادداشت نہیں رکھتے۔ انہوں نے کہا کہ آپ کے پاس میموری ہو سکتی ہے لیکن اس پر عمل نہیں کر سکتے، اس لیے اس فرق کو بنانے کے لیے فالو اپ تجربات کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

Glanzman نے کہا کہ سیکھنے اور یادداشت کے پیچھے میکانزم حیرت انگیز طور پر مولسکس اور ممالیہ جانوروں جیسے انسانوں میں ایک جیسے ہیں۔ کراسلی نے کہا کہ جہاں تک مصنفین جانتے ہیں، یہ درست طریقہ کار انسانوں میں نہیں دکھایا گیا ہے۔ "یہ ایک وسیع پیمانے پر محفوظ خصوصیت ہو سکتی ہے اور اس وجہ سے جو مزید توجہ کا مستحق ہے،" انہوں نے کہا۔

Glanzman نے کہا کہ یہ مطالعہ کرنا دلچسپ ہوگا کہ کیا خیال میں تبدیلی کو مزید مستقل بنایا جا سکتا ہے۔ اسے شبہ ہے کہ یہ ممکن ہو سکتا ہے اگر گھونگوں کو کوئی ناپسندیدہ محرک دیا جائے، جو انہیں اپنی پسند کی چیز کے بجائے بیمار کر دیتا ہے۔

ابھی کے لیے، کراسلی اور ان کی ٹیم اس بارے میں متجسس ہیں کہ ان گھونگوں کے دماغ میں کیا ہوتا ہے جب وہ متعدد طرز عمل انجام دیتے ہیں، نہ کہ صرف اپنا منہ کھولنا یا بند کرنا۔ کراسلی نے کہا کہ "یہ کافی دلکش مخلوق ہیں۔ "آپ واقعی یہ توقع نہیں کرتے کہ یہ جانور اس قسم کے پیچیدہ عمل کرنے کے قابل ہوں گے۔"

ایڈیٹر کا نوٹ: لورین فرینک سائمن فاؤنڈیشن کے آٹزم ریسرچ انیشیٹو (SFARI) کے ساتھ ایک تفتیش کار ہے۔ سائمنز فاؤنڈیشن بھی فنڈز دیتی ہے۔ Quanta ادارتی طور پر آزاد میگزین کے طور پر۔ فنڈنگ ​​کے فیصلوں کا ہماری کوریج پر کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔