לגוזלים שחורי כיפות יש זיכרונות יוצאי דופן שיכולים לזכור את מיקומם של אלפי מנות מזון כדי לעזור להם לשרוד את החורף. כעת גילו מדענים ממכון צוקרמן בקולומביה כיצד הגוזלנים יכולים לזכור כל כך הרבה פרטים: הם משננים כל מיקום מזון באמצעות פעילות תאי מוח בדומה לברקוד. ממצאים חדשים אלו עשויים לשפוך אור על האופן שבו המוח יוצר זיכרונות לאירועים המרכיבים את חיינו.
אנו רואים את העולם דרך הזיכרונות שלנו של חפצים, מקומות ואנשים. זיכרונות מגדירים לחלוטין את הדרך שבה אנו רואים את העולם ומתקשרים איתו. עם הציפור הזו, יש לנו דרך להבין את הזיכרון בצורה פשוטה להפליא, ובהבנת הזיכרון שלהם, נבין משהו על עצמנו".
דמיטרי ארונוב, דוקטורט, חוקר ראשי במכון צוקרמן של קולומביה ועוזר פרופסור למדעי המוח במכללת רופאים ומנתחים ואגלוס בקולומביה
עיצוב דמוי ברקוד זה של הזיכרון, נחשף לראשונה היום ביומן תָא, עשויה להיות טקטיקה נפוצה במוחות של בעלי חיים, כולל אלה של בני אדם. "יש הרבה ממצאים בבני אדם שעומדים בקנה אחד לחלוטין עם מנגנון ברקוד", אמר עמית מחקר פוסט-דוקטורט Selmaan Chettih, PhD, הכותבת הראשונה של המחקר יחד עם אמילי Mackevicius, PhD.
Chickadees הם "גאוני זיכרון", אמר ד"ר ארונוב, מחבר המחקר המקביל. הם מאסטרים של זיכרון אפיזודי -; היכולת של המוח לזכור רגעים ספציפיים, כמו החביאה של מעט מזון מתחת לקליפת עץ או בבור קשר. זה יכול להוכיח עבורם עניין של חיים או מוות, שכן בניגוד לרוב הציפורים שחיות במקומות קרים, הגוזלים אינם נודדים במהלך החורף. משמעות הדבר היא שהישרדות שלהם תלויה בזכירה היכן הם החביאו מזון במהלך החודשים החמים יותר, כאשר חלקם מרכיבים עד 5,000 מאחסנים אלו ביום.
מדענים יודעים זה מכבר שציפורים אלה מסתמכות על ההיפוקמפוס – מבנה מוחי קריטי לזיכרון בכל בעלי החוליות, כולל בני אדם – לאחסון זיכרונות מהמטמונים שלהם. עם זאת, איש לא זיהה את הפעילות העצבית הספציפית בהיפוקמפוס המקודדת זיכרונות אפיזודיים כמו אירועי מטמון מזון.
"השאלה שאנו מנסים לענות עליה היא, 'מהו פיזית זיכרון?'", אמר ד"ר צ'טיה.
Chickadees עשוי לעזור למדענים לפתוח את התעלומה הזו. כדי לחקור את הזיכרונות המופלאים של הגוזלים, ד"ר ארונוב וצוותו בנו זירות מקורות בהשראת בתי הגידול הטבעיים של הציפורים.
"מדענים התפעלו מהזיכרון של הציפורים האלה במשך עשרות שנים, אבל מה שהיה בגדר תעלומה הוא מה קורה במוחם כדי לתמוך בזיכרונות האלה", אמר ד"ר ארונוב. "כעת עומדים לרשותנו כלי רישום עצבי ומעקב התנהגות כדי לקדם את הידע שלנו כיצד הציפורים הללו מסוגלות להישגי הזיכרון הללו."
בניסויים טיפוסיים, חומוס עם כיפה שחורה מסתיר באופן אינסטינקטיבי זרעי חמניות בחורים בזירות בזמן שהחוקרים עוקבים אחר פעילות בהיפוקמפוס. בינתיים, שש מצלמות גם מתעדות את הציפורים כשהן מרחפות, עם מערכת בינה מלאכותית שעוקבת אחריהם באופן אוטומטי כשהן מאחסנות ומחזירות זרעים.
המדענים גילו באופן בלתי צפוי שבכל פעם שגוזל החביא זרע, נוירונים בהיפוקמפוס ירו בדפוס ייחודי. הדפוסים החולפים הללו הופעלו מחדש כאשר הציפורים שלפו את מטמון המזון הספציפי הזה.
"אלה דפוסי פעילות בולטים מאוד, אבל הם קצרים מאוד -; רק שנייה בממוצע," אמר ד"ר צ'טיה. "אם לא ידעת בדיוק מתי ולמה הם קרו, יהיה קל מאוד לפספס אותם". כשהחוקרים התלבטו בנתונים שלהם, הרעיון של ברקודים עצביים כתוויות ייחודיות לאירועים שונים החל להיות הגיוני, לדבריהם.
דפוסי ברקוד אלו קיימים ללא תלות בפעילותם של נוירונים בהיפוקמפוס, הנקראים תאי מקום, המקודדים זיכרונות של מיקומים. כל ברקוד נשאר נבדל, גם כשמדובר במחסנים המוסתרים באותו מקום אך בזמנים שונים, או במחסנים שכנים שנעשו ברצף מהיר.
"מחקרים רבים בהיפוקמפוס התמקדו בתאי מקום, כאשר פרס נובל הוענק על גילוים ב-2014", אמר ד"ר ארונוב. "אז ההנחה בשטח הייתה שזיכרון אפיזודי חייב להיות קשור לשינויים בתאי המקום. אנו מגלים שתאי המקום לא משתנים למעשה כאשר ציפורים יוצרות זיכרונות חדשים. במקום זאת, במהלך אחסון מזון במטמון, ישנם דפוסי פעילות נוספים מעבר לאלה שנראים עם תאי מקום."
בהמשך, החוקרים רוצים לראות אם הגוזלנים מפעילים ברקודים כשהם מחפשים מטמונים ממקומות מרוחקים.
"זה מה שאנחנו עשויים לצפות אם הם מתכננים לאחזר פריט שמור לפני שהם באמת עושים את זה", אמר ד"ר צ'טיה. "אנחנו רוצים לזהות את הרגעים האלה שבהם ציפור חושבת על מיקום אבל היא עדיין לא שם, ולראות אם הפעלת ברקוד עשויה לגרום לציפור ללכת למטמון."
החוקרים גם להוטים לדעת אם טקטיקת הברקוד שהם חשפו את הגוזלים נמצאת בשימוש נרחב בקרב בעלי חיים אחרים, כולל בני אדם. מחקר כזה עשוי לעזור לשפוך אור על חלק מרכזי בחוויה האנושית.
"אם אתה חושב על איך אנשים מגדירים את עצמם, מי הם חושבים שהם, תחושת העצמי שלהם, אז זיכרונות אפיזודיים של אירועים מסוימים הם מרכזיים לכך", אמר ד"ר צ'טיה. "זה מה שאנחנו מנסים להבין."
