Infants younger than one year retain episodic memories across a nap

لعقود من الزمن، ظل العلماء يحاولون حل لغز هادئ في التطور البشري: لماذا لا نتذكر شيئًا تقريبًا من سنواتنا الأولى؟ هذه الظاهرة، المعروفة باسم "فقدان الذاكرة الطفولي"، تترك العامين أو الثلاثة الأولى من الحياة كصفحة بيضاء في تاريخنا الشخصي. وكان التفسير السائد لهذه الفجوة لفترة طويلة هو أن مركز الذاكرة في الدماغ، وهو الحصين، يكون ببساه غير ناضج لدى الرضع لتخزين أحداث فريدة ومفصلة. ووفقًا لهذا المنظور، قد يتعلم الرضع العادات أو الحقائق العامة من خلال التكرار، لكنهم لا يستطيعون تكوين تلك النوعية من الذكريات المحددة المرتبطة بلحظات معينة التي يتذكرها البالغون، مثل الشكل الدقيق للعبة أو الكلمات المحددة المستخدمة لوصفها. ولو كان هذا صحيحًا، فإن عدم القدرة على التذكر ستكون ناتجة عن فشل في ترميز الذاية في المقام الأول، وليس فشلاً في الحفاظ عليها.

ومع ذلك، تتحدى دراسة جديدة هذا الافتراض الذي ساد طويلاً من خلال النظر مباشرة في نشاط الدماغ لدى الأطفال دون سن السنة الواحدة. أراد الباحثون معرفة ما إذا كان هؤلاء الرضع قادرين بالفعل على تكوين ذكريات مفصلة ومحددة لأحداث فريدة، وما إذا كانت تلك الذكريات يمكن أن تصمد بعد قيلولة. ومن خلال تتبع الإشارات الكهربائية في الدماغ أثناء مشاهدة الرضع لأشياء غير مألوفة وسماع كلمات مخترعة، اكتشف الفريق أن الرضع الذين تبلغ أعمارهم تسعة أشهر فقط يمكنهم ربط هذه القطع المنفصلة من المعلومات بسرعة في ذاكرة واحدة محددة. علاوة على ذلك، وجدوا أن عملية ترسيخ هذه الذكريات أثناء النوم هي عملية نشطة بالفعل في السنة الأولى من العمر، مدفوعة بآلية توقيت دقيقة في الدماغ كان يُعتقد سابقًا أنها تتطور في وقت لاحق بكثير.

تضمنت الدراسة ستين رضيعًا، تتراوح أعمارهم بين تسعة أشهر وستة عشر شهرًا تقريبًا. صمم الباحثون تجربة تتطلب من الأطفال الانتباه إلى تسلسل من الأحداث الجديدة تمامًا بالنسبة لهم. في المرحلة الأولى، جلس الرضع في أحضان والديهم وشاهدوا شاشة بينما يستمعون إلى أصوات. عُرضت عليهم صور لأشياء غريبة وغير معروفة تنتمي إلى فئات محددة، وتم ربط كل جسم بكلمة فريدة ومخترعة. على سبيل المثال، قد يرى الرضيع شكلاً ملونًا غريبًا ويسمع كلمة بلا معنى تُنطق في لحظة محددة. شاهد الرضع هذه الاقترانات مرتين خلال نافذة زمنية قصيرة، مما سمح للباحثين برؤية ما إذا كان الدماغ يسجل الارتباط بين الشيء المحدد والكلمة المحددة.

بعد مرحلة التعلم هذه، حصل الرضع على استراحة للقيلولة. لم تكن القيلولة مجرد فترة راحة؛ بل كانت جزءًا حاسمًا من التجربة. سجل الباحثون موجات الدماغ لدى الرضع أثناء النوم لمعرفة ما يحدث داخل رؤوسهم. بعد حوالي ساعة ونصف من جلسة التعلم، عاد الرضع للاختبار. عُرضت عليهم نفس الأشياء مرة أخرى، ولكن هذه المرة اقترنت الأشياء بكلمات مختلفة. تم ربط بعض الأشياء بالكلمة التي سمعوها في الأصل، بينما رُبطت أشياء أخرى بكلمة تنتمي إلى جسم آخر. كما قدم الباحثون أشياء جديدة تشبه الأشياء القديمة ليروا ما إذا كان الأطفال قد تعلموا قاعدة عامة حول الفئات أم أنهم تذكروا الأحداث المحددة بدقة التي رأوها من قبل.

ظهرت النتائج من خلال الأنماط الكهربائية في أدمغة الرضع. عندما رأى الرضع الأشياء الأصلية مقترنة بالكلمات الصحيحة، تفاعلت أدمغتهم بشكل مختلف عما كانت عليه عند رؤية نفس الأشياء مقترنة بالكلمات الخاطئة. أثبت هذا الاختلاف في نشاط الدماغ أن الأطفال لم يتعرفوا على الأشياء فحسب، بل شكلوا ذاكرة محددة للحدث، حيث ربطوا الشكل البصري بصوت الكلمة. والأهم من ذلك، أن هذه الذاكرة كانت محددة للغاية؛ فعندما رأى الأطفال جسمًا جديدًا يشبه كثيرًا الجسم القديم، لم تظهر أدمغتهم نفس استجابة الذاكرة، حتى لو كانت الكلمة هي نفسها. وهذا يشير إلى أن الرضع لم يتعلموا مجرد قاعدة فئة عامة، مثل "كل هذه الأشكال تذهب مع هذه الكلمة"، بل خزنوا ذاكرة دقيقة للجسم المحدد الذي رأوه من قبل.

كان الاكتشاف الأكثر إثارة للدهشة يتعلق بدور النوم. حلل الباحثون موجات الدماغ المسجلة أثناء القيلولة ووجدوا نمطًا محددًا من النشاط يتنبأ بمدى جودة تذكر الرضع للأحداث لاحقًا. لاحظ الباحثون أنه خلال النوم، ينتج الدماغ نوعين من الموجات الإيقاعية: موجات بطيئة ومتدحرجة، وموجات أسرع تشبه النبضات تسمى "المغازل" (spindles). في البالغين والأطفال الأكبر سنًا، من المعروف أن ترسيخ الذاكرة يحدث عندما يتم توقيت هذه النبضات السريعة من النشاط بدقة لتحدث أثناء المرحلة الصاعدة من الموجات البطيئة. ووجدت الدراسة أن هذا التوقيت الدقيق كان يحدث بالفعل لدى الرضع في سن التسعة أشهر.

أظهرت البيانات وجود رابط واضح بين هذا التوقيت وقوة الذاكرة. فالرضع الذين أظهرت أدمغتهم محاذاة أقوى بين النبضات السريعة والموجات البطيئة أثناء قيلولتهم كانوا هم من أظهروا أقوى تحسن في الذاكرة بعد الاستيقاظ. في الواقع، بالنسبة لبعض الرضع، لم تكن الذاكرة قوية جدًا فور انتهاء جلسة التعلم، لكنها أصبحت أقوى بشكل ملحوظ بعد القيلولة، بشرط أن تكون موجات أدمغتهم متزامنة جيدًا. وعلى العكس من ذلك، فإن الرضع الذين أظهروا ذاكرة قوية فور التعلم لم يحتاجوا إلى قدر كبير من المساعدة من آلية النوم للحفاظ عليها. وهذا يشير إلى أن النوم يعمل كأداة قوية لتقوية الذكريات التي كانت هشة في البداية، وأن هذه الآلية تعمل قبل بلوغ الطفل عامه الأول بكثير.

تفرض هذه النتयाँ إعادة نظر في سبب حدوث فقدان الذاء الطفولي. فإذا كان الأطفال في سن تسعة أشهر يمكنهم بسرعة ترميز أحداث محددة ومفصلة، وإذا كانت أدمغتهم تمتلك الآلات لتقوية هذه الذكريات أثناء النوم، فإن المشكلة ليست في أنهم لا يستطيعون تكوين الذكريات في المقام الأول. إن عدم القدرة على استرجاع هذه الأحداث المبكرة في وقت لاحق من الحياة يجب أن يكون ناتجًا عن شيء آخر، ربما عملية تحدث بعد فترة طويلة من تكوين الذاكرة، والتي تتسبب في تلاشي التفاصيل أو جعلها غير قابلة للوصال. وتوضح الدراسة أن اللبنات الأساسية للذاكرة البشرية — وتحديدًا القدرة على فصل التجارب المتشابهة وربطها معًا بسرعة — موجودة وتعمل في وقت أبكر بكثير مما كان يعتقد سابقًا. قد لا تكون الصفحة البيضاء للطفولة المبكرة ناتجة عن نقص في الحبر، بل عن نوع مختلف من الممحاة يعمل في وقت لاحق من الحياة.