Overview
מקור: מעבדות של ג'ונאס ט. קפלן ושרה גימבל – אוניברסיטת דרום קליפורניה
אמנזיה אנטרוגרדית היא אובדן היכולת ליצור זיכרונות חדשים. זה יכול להיות מובחן אמנזיה מדרדרת, שהיא אובדן של זיכרונות ישנים. אמנזיה אנטרוגרדית יכולה לנבוע מנזק למבנים במוח המעורבים ביצירת זיכרונות חדשים. חולים שיש להם נזק למבנים של האונה הטמפורלית המתיילית, כולל ההיפוקמפוס, האמיגדלה, ואת קליפות המוח שמסביב, לעתים קרובות יש ליקויים חמורים בהיווצרות של סוגים מסוימים של זיכרונות. מקרים אלה יכולים להיות אינפורמטיביים לגבי האופן שבו זיכרון מאורגן במוח, וכיצד מערכות שונות תומכות בסוגים שונים של זיכרונות.
בסרטון זה, נבדוק מטופל עם נזק לאונה הטמפורלית המתיימת בסדרה של משימות זיכרון שנועדו להבחין בין צורות שונות של זיכרון. ראשית, נבדוק זיכרון לטווח קצר או עבודה, שהוא התהליך בו אנו משתמשים כדי לזכור מידע באופן זמני. לאחר מכן, נבחן שתי צורות שונות של זיכרון לטווח ארוך: זיכרון מפורש ומרומז. זיכרונות מפורשים הם מודעים וקלים להתבטא. לדוגמה, זיכרונות של עובדות או פרקים מחיינו הם זיכרונות מפורשים. אנחנו יכולים בקלות לספר למישהו מה אכלנו לארוחת בוקר, או איזו עיר היא בירת צרפת. זיכרון מרומז כרוך בידע שאנו רוכשים מניסיון אך זה אינו ניתן לביטוי בקלות. לדוגמה, לדעת איך לעשות דברים, או להיות רגיל לגירוי הם צורות של זיכרון מרומז.
הליכים אלה מבוססים בחלקם על מחקרים של המטופל המפורסם הנרי מוליסון, הידוע גם בראשי התיבות שלו H.M., שסבל מאמנזיה אנטרוגרדית חמורה כתוצאה מניתוח לאפילפסיה עיקשת שבה חלקים משתי האונות הטמפורליות נכרתו. 1 נבצע מבחן של טווח ספרות, המודד זיכרון לטווח קצר, מבחן של למידה מזווגת, המודד זיכרון מפורש או הצהרתי, וציור מראה, מבחן של למידת מיומנות משתמעת. 2
Procedure
1. לגייס משתתפים.
- לגייס מטופל עם נזק לאונה הטמפורלית המתיילית.
- ישנם מספר גורמים לנזק באונה הטמפורלית המתיוונת, החל מניתוח למחלות ויראליות ותנאים ניווניים אחרים. במחקר זה נבדוק חולה דומה להנרי מוליסון שחלקים מההיפוקמפוס והאונה הטמפורלית שמסביב הוסרו כחלק מטיפול כירורגי באפילפסיה.
- על מנת להיות מסוגל להסיק מסקנות על המבנים המוחיים המעורבים בצורות שונות של זיכרון, לבצע הדמיה מוחית כדי לזהות ולתאר את היקף המבנים הפגועים.
- לגייס 15 נושאי בקרה מותאמי גיל עם מוח בריא וללא היסטוריה של מחלות נוירולוגיות.
- קבלת הסכמה מדעת מהמשתתפים.
2. בדוק זיכרון לטווח קצר: טווח ספרות.3
- ספק הוראות למשתתף.
- להנחות את המשתתף כי כאשר הוא או היא שומעים סדרה של ספרות, הם צריכים לנסות לזכור אותם ולדבר אותם בחזרה לנסיין, על מנת, ברגע הנסיין נעשה רישום הספרות.
- בצע את בדיקת טווח הספרות קדימה.
- לדבר רשימה של ספרות למטופל, בקצב של כ 1/s. ספרות נלקחות מרשימה של ספרות אקראיות.
- התחל עם רצף של ארבע ספרות. בצע שלושה ניסויים של ארבע ספרות. אם המשתתף חוזר כראוי על אחד משלושת הרצפים של ארבע ספרות ללא שגיאה, בסדר הנכון, עבור לרצפים בני חמש ספרות.
- בכל פעם שהמשתתף חוזר נכון על אחת הסדרות כראוי, הגדל את אורך רצף הספרות. אם המשתתף לא חוזר על אף אחת משלוש הסדרות בצורה נכונה, הבדיקה נעשית; להקליט את אורך הרצף המרבי שהמשתתף הצליח לחזור עליו בהצלחה.
- בצע את בדיקת טווח הספרה ההפוכה.
- ההליך זהה בדיוק לתוח הספרה קדימה, למעט העובדה שהמשתתף מתבקש לחזור על המספרים בסדר ההפוך. לדוגמה, אם הנסיין מדבר 5, 6, 1, 4, התגובה הנכונה היא 4, 1, 6, 5.
- מצא את אורך הרצף המרבי שהמשתתף מסוגל לחזור עליו באמצעות אותו הליך כמו לעיל.
3. בדוק זיכרון מפורש: למידה שיוך מילולי. 4
- ספק הוראות למשתתף.
- אמור למשתתף כי במבחן זה, הם ישמעו סדרה של זוגות מילים, וכי הם צריכים לנסות לזכור את המילים שהולכות יחד. אמור למשתתף כי לאחר שמיעת כל זוגות המילים, הם יקבלו מילה וצפויים לבוא עם הזוג שלה. תן למשתתף דוגמה: "לדוגמה, ייתכן שתשמע את המילים שולחן פילים. מאוחר יותר, כשאני אומר פיל, אני מצפה ממך לענות שולחן."
- הצג את שלב המחקר.
- קרא את זוגות 15 המילים למשתתף, אחד בכל פעם. זוגות 15 המילים נלקחים מהרשימה ב- Uttl et al., 2002. 4 קרא זוג מילים אחד בערך כל 5 s.
- הצג את שלב הבדיקה.
- לאחר סיום שלב הלימודים, המתינו שלוש דקות. לאחר מכן קרא את המילה הראשונה של כל אחד מזוגות המילים והנחית את המשתתף ליצור את המילה המשויכת מהרשימה המקורית. אם המשתתף אינו מגיב בשנות ה-10, או מציין שהוא אינו יודע, משפט זה נחשב שגוי.
4. בדוק זיכרון מרומז: ציור מראה. 5
- ספק הוראות למשתתף.
- אמור למשתתף שעליהם לעקוב אחר קווי המתאר של דמות הכוכב בעלת חמש הנקודות על פיסת הנייר שלפניהם, להישאר בתוך הקווים ככל האפשר. להסביר כי הם לא יוכלו לראות את ידם ישירות; ידם תיראה רק דרך השתקפות מראה.
- בצע את בדיקת ציור השיקוף.
- הניחו את ידו של המשתתף במנגנון ציור המראה(איור 1). מנגנון זה מאפשר למשתתף לראות את ידו רק דרך השתקפות המראה.
- הנח את המשתתף לעקוב אחר צורת הכוכב מהחץ ההתחלתי כל הדרך מסביב.
- לאחר שהמשתתף משלים ציור אחד, המתן 5 דקות ולהתחיל שוב בציור כוכב טרי.
- השלם 10 ניסיונות של משימת ציור המראה.
איור 1: מנגנון ציור המראה. מנגנון זה מאפשר למשתתף לראות את ידו שלו רק דרך השתקפות המראה. המטרה היא להתחקות אחר הקווים הכפולים של צורת הכוכב מבלי לגעת בקווים. זוהי משימה קשה מכיוון שמשוב חזותי מהמראה מתנגש עם משוב חושי ומוטורי מהיד.
עבור אנשים רבים, יצירת זיכרונות חדשים וזיכרון הישנים מתרחשים בצורה חלקה. עם זאת, במקרה של אמנזיה, תהליכים אלה משובשים.
כאשר אנשים אינם זוכרים זיכרונות ישנים, אומרים את שם חיית המחמד שלהם בילדותם או היכן גדלו, הם סובלים מאמנזיה מדרדרת. בניגוד לכך עם אמנזיה אנטרוגרדית – חוסר יכולת ליצור זיכרונות חדשים – כמו הטיול לאוקיינוס היום לא ייזכר מחר.
שיפוע זיכרון זה – החל מעובדות ופרקים שהתרחשו לפני זמן רב ועד ימינו – הוביל לתגליות חשובות של האופן שבו המוח מארגן ומאחסן זיכרונות.
בסרטון זה, נבדוק מטופל עם נזק מוחי ספציפי לאונה הטמפורלית המתיולש, בדומה ל- H.M המפורסם שסבל מאמנזיה אנטרוגרדית חמורה. אנו נחקור סדרה של משימות שנועדו להבחין בין צורות שונות של זיכרון, כמו גם מקרים אחרים שבהם אובדן זיכרון משתנה עם היקף הנזק המוחי.
בניסוי זה, שתי קבוצות של משתתפים – חולים עם נזק ידוע להיפוקמפוס ולאונה הטמפורלית שמסביב ובקרות בריאות – מתבקשות להשלים שלוש משימות זיכרון נפרדות: מבחן טווח הספרות, למידה שיוך מילולי וציור מראה.
במשימה הראשונה, מבחן טווח הספרות, המשתתפים מתבקשים להאזין לסדרה של ספרות ולזכור אותה, החל תחילה ברצף אקראי של ארבעה מספרים. בסוף כל רשימה, הם מונחים לדבר אותם בחזרה כדי.
רצפים מקובצים בבלוקים של שלושה, כאשר כל שורה מכילה מספרים שונים. אם המשתתף מסוגל לחזור על כל אחת השורות בתוך בלוק ללא שגיאות, נוסף ספרה נוספת, יצירת בלוק שני. תהליך זה נמשך עד שהמשתתף חוזר על הזמנה באופן שגוי.
כאשר זה קורה, המשימה משתנה והמשתתפים חייבים לחזור על רצפים הפוך. לדוגמה, אם מדברים על 5, 6, 1, 4, התגובה הנכונה תהיה 4, 1, 6, 5. בשני המקרים, המשתנה התלוי הוא המספר המרבי של ספרות שהם הצליחו לחזור עליהן כראוי.
מבחני טווח הספרות קדימה ואחורה מעריכים זיכרון לטווח קצר או לזיכרון עבודה, שהוא התהליך בו אנו משתמשים כדי לזכור מידע באופן זמני. סוג זה של זיכרון אינו תלוי בהיפוקמפוס, ולכן רמות הביצועים צפויות להיות דומות אצל אמנזיה ומשתתפים רגילים.
למשימה השנייה, Verbal Paired-associate Learning, המשתתפים מאזינים תחילה לזוגות של 15 מילים, כולל צמדים כמו חלב בנקאי, במהלך שלב המחקר ולאחר מכן מתבקשים לזכור אותם. בהמשך שלב הבדיקה, אחת המילים הזוגיות היא מילולית, והם חייבים לספק את החצי השני.
הפעם, המשתנה התלוי הוא מספר זוגות המילים שנזכרים כראוי. ההשערה היא כי יהיו ניסויים שגויים יותר – אלה שלוקחים יותר מ-10 s לתגובה או נחשבים לא ידועים – עבור מטופלים בהשוואה לבקרות, מכיוון שמבחן הזוג המילולי מעריך צורה של זיכרון לטווח ארוך המכונה מפורש, התלוי בהיפוקמפוס.
המשימה השלישית והאחרונה היא ציור מראה, שבו המשתתפים מתבקשים לעקוב אחר קווי המתאר של כוכב בעל חמש נקודות על פיסת נייר תוך כדי צפייה בידם בהשתקפות של מראה.
כאן, המשתנה התלוי הוא המספר הכולל של הפעמים שהמשתתף מצייר מחוץ לקווים בכל אחד מעשרת הניסויים. הצפי הוא ששתי הקבוצות ישמרו על מה שלמדו במהלך מספר ניסויים כדי להראות שיפור מכיוון שצורת הזיכרון לטווח ארוך שציור המראה מעריך היא פרוצדורלית – זיכרון מרומז הכולל ידע שאינו ניתן לביטוי בקלות – ואינו תלוי בהיפוקמפוס.
ראשית, לגייס חולים עם נזק אונה טמפורלית אמצעית ידועה. ודא את היקף הנזק שלהם על תמונות MRI שצולמו לאחר הניתוח, בדרך כלל לטיפול באפילפסיה. בנוסף, לגייס בקרות התאמת גיל ללא כל היסטוריה של ליקויים נוירולוגיים או מחלות.
לאחר קבלת הסכמה מכל המשתתפים, הסבר את ההוראות למשימה הראשונה, מבחן טווח הספרות, הכולל חזרה על סדרה של ספרות באותו סדר שבו נאמרו. לפרט כי הרצף יקבל יותר זמן עד שהם כבר לא יכולים לזכור את כל המספרים.
מתוך גיליון של ערכות אקראיות, קרא את הסדרה בת ארבע הספרות 4-6-3-1, בקצב של מספר אחד לכל s, וארגן לכל משתתף לחזור עליהן בחזרה. [המשתתפים אומרים: 4-6-3-1]. שים לב שספרה אחת נוספת לאורך כל עוד אחד משלושת הרצפים בתוך בלוק חוזר על עצמו כראוי.
המשך עד שהמשתתפים לא יחזרו על אף אחת משלוש הסדרות כראוי, ולאחר מכן תיעדו את אורכי הרצף המרביים שהושגו עבור כל אחת מהן. לאחר מכן, שנה את המשימה כך שהמשתתפים יחזרו על הספרות בחזרה בסדר הפוך באמצעות אותו הליך כמו קודם. שוב, הקלט את האורכים המרביים שחזרו על עצמם כראוי לאחור.
לאחר הפסקה של 2 דקות, עכשיו להסביר כללים למשימה הבאה, למידה שיוך מילולית: הם ישמעו 15 זוגות מילים צריך לנסות לזכור אותם יחד. לאחר הפסקה קטנה, הם יקבלו את אחד הפריטים וצריך לציין מה היה במקור לזווג עם זה.
באמצעות רשימה מבוססת, קרא זוג אחד כל 5 s במהלך שלב מחקר זה. לאחר לעבור על הרשימה כולה, לתת למשתתפים הפסקה של 3 דקות. המשך עם שלב הבדיקה על-ידי קריאת המילה הראשונה מכל ערכה בסדר אקראי. המתן עד שהמשתתפים יציין את השני. סמן אם התגובות נכונות או שגויות אם 10 אינם יודעים.
לבסוף, ליזום את המשימה הסופית, ציור מראה. הסבר כי הם להתחקות אחר קווי המתאר של דמות הכוכב חמש נקודות, להישאר בתוך הקווים ככל האפשר. ציין שהם יוכלו לראות את ידם רק דרך השתקפות מראה. לאחר מכן, אפשר למשתתפים לעקוב אחר הצורה.
לאחר השלמת, לספק להם הפסקה של 5 דקות וכוכב חדש לעקוב אחריו. חזור על הפעולה עד ש-10 כוכבים יתוארו. עבור כל אחד מהם, תעד כמה פעמים המשתתפים חצו את הגבולות.
כדי להציג באופן חזותי את הנתונים עבור מבחן טווח הספרות, התווה את המספר המרבי של ספרות שנזכרו על-ידי המטופל והפקדים בגירסאות קדימה ואחורה. שים לב כי רצפים ארוכים יותר הוחזרו בכיוון קדימה מאשר אחורה, אך לא היו הבדלים משמעותיים בין קבוצות.
לאחר מכן, עבור מבחן שיוך מילולי, גרף את המספר הכולל של זוגות מילים שהוחזרו הן עבור המטופל והן עבור הפקדים. החולה לא הצליח לזכור אף אחד מהצמדי המילים, לעומת ממוצע של 10 לבקרות. תוצאות אלה מצביעות על כך שהנזק האונה הטמפורלית המתילית גרם לגירעון חמור בהיווצרות זיכרונות ארוכי טווח.
לבסוף, גרף את מספר שגיאות המעקב שבוצעו על פני ניסויים הן עבור המטופל והן עבור פקדים. שים לב כי שתי הקבוצות עשו מספר דומה של שגיאות ושיפרו עם הזמן, דבר המצביע על כך שהביצועים במשימת זיכרון משתמעת אינם שלמים, ולכן, לא תלויים בהיפוקמפוס.
לסיכום, התוצאות מראות שני ניתוקים חשובים. הראשון הוא בין זיכרון לטווח קצר וארוך. חולים עם נזק האונה הטמפורלית המתיילית בדרך כלל אין קשיים גדולים עם זיכרון לטווח קצר, כפי שהוכח על ידי טווח ספרות שלם.
עם זאת, לאחר מספר שניות, אם המידע אינו מתורגל, הוא אינו נשמר. זה הוכח על ידי חוסר היכולת המוחלט לשמור על אסוציאציות המילים הזוגיות בחולה.
הניתוק השני הוא בין זיכרון מפורש לזיכרון מרומז. בעוד שמטופל זה לא זכר את המילים שנראו לאחרונה, בדיקת ציור המראה הראתה שהם מסוגלים ללמוד מיומנות מוטורית, סוג של למידה שאינה תלויה במבני האונה הטמפורלית המתיוונים.
כעת, כאשר אתם מכירים את השימוש במספר בדיקות להערכת תפקוד הזיכרון לטווח קצר וארוך, כולל מפורשות ומרומזות, בואו נבחן כיצד אובדן זיכרון יכול לנבוע ממספר הפרעות ולגוון את מידת הנזק.
לדוגמה, מחלת אלצהיימר ודמנציה פרונטו-זמנית ידועים להשפיע על זיכרונות מפורשים לטווח ארוך, בעוד מחלת פרקינסון משפיעה על למידה מוטורית משתמעת, אשר תלוי באזורי מוח שונים, כולל הגרעינים הבסיסיים.
חומרת אובדן הזיכרון קשורה לכמות הנזק לאזורי המוח. זה בא לידית על ידי האופי המתקדם של הפרעות כמו מחלת אלצהיימר, שבו אובדן הזיכרון של המטופל מחמיר עם הזמן. זו הסיבה שאבחון וטיפול מוקדמים הם תחום מחקר כה חשוב.
הרגע צפית בסרטון של ג'וב על אמנזיה אנטרוגרדית. עכשיו אתה צריך להבין טוב איך זיכרונות יכולים להיות מושפעים וכיצד ליישם בדיקות התנהגותיות מרובות כדי להעריך את התפקוד. אתה צריך גם לדעת איך להעריך את התוצאות וליישם את הגישה לחקור תרחישים אחרים המציעים אובדן זיכרון.
תודה שצפיתם!
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Results
במבחן טווח הספרות, המטופל חזר בהצלחה על רצף של שש ספרות בסדר קדימה, וחמש ספרות בסדר הפוך. רמה זו של ביצועים מראה מידה מסוימת של זיכרון לטווח קצר שלם; הביצועים הממוצעים במשימה זו עבור הפקדים הבריאים היו שבעה קדימה, שישה הפוכים(איור 2A). במבחן הזוג המילולי, המטופל לא הצליח להיזכר בזוג מילים אחד. זה מדגים גירעון חמור בהיווצרות זיכרונות מפורשים לטווח ארוך(איור 2B). במשימה ציור מראה, החולה אמנזיה מציג פחות שגיאות עם תרגול, מפנה את היכולת ללמוד משימה מוטורית (איור 2C).
איור 2: ביצועים בשלוש בדיקות זיכרון. המטופל הראה ביצועים שלמים יחסית במבחן טווח הספרה, אך נפגע קשות במשימת הלמידה של שיוך מילולי. הביצועים במשימת הלמידה המוטורית הראו שיפור לאורך זמן.
תוצאות אלה מראות שני ניתוקים חשובים. הראשון הוא ניתוק בין זיכרון לטווח קצר, הדורש חזרה פעילה כדי לשמור, וזיכרון לטווח ארוך, התהליך המאפשר לנו להחזיק במידע ללא צורך בחזרות מתמשכות. חולים עם נזק האונה הטמפורלית המתיילית בדרך כלל אין קשיים גדולים עם זיכרון לטווח קצר, כפי שהוכח על ידי טווח ספרות שלם. עם זאת, לאחר מספר שניות, אם המידע אינו מתורגל, הוא אינו נשמר. זה בא לידי ביטוי על ידי חוסר היכולת המוחלט לשמור על אסוציאציות המילים הזוגיות בחולה שלנו. הניתוק השני הוא בין זיכרון מפורש לזיכרון מרומז. בעוד מטופל זה לא זוכר את המילים שנראו לאחרונה, מבחן ציור המראה מראה כי הם מסוגלים ללמוד מיומנות מוטורית, סוג של למידה שאינה תלויה במבני האונה הטמפורלית המתיווך.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Applications and Summary
מקרים כאלה היו חשובים מאוד בהיסטוריה של מדעי המוח הקוגניטיביים ללמידה של קשרים בין מבני המוח לתפקוד. בעוד וידאו זה הוכיח השפעה כללית של נזק לאונה הטמפורלית המתייונית על תפקוד הזיכרון, חשוב לציין כי הבנה עמוקה יותר דורשת בחינה של הקשר בין הפרטים שבהם מבנים ניזוקו, וביצועי זיכרון. במקרה של הנרי מוליסון, חלפו שנים רבות עד שהטכנולוגיה של הדמיה מוחית אפשרה הבנה ברורה של אופי הנגע שלו. לאחר מותו בשנת 2008, בדיקה שלאחר המוות אפשרה שחזור מדויק של הנגע, והראתה כי בנוסף לחלק גדול מההיפוקמפוס, נגרם נזק גם לקליפת המוח שמסביב ולסיבי החומר הלבן הנושאים אותות אל ההיפוקמפוס ומחוצה לו. 6
אובדן זיכרון הוא מרכיב תוצאתי של צורות רבות של מחלה עצבית; בנוסף לנזק מוחי מוקדי, הפרעות זיכרון עלולות לנבוע ממחלות ניווניות כגון מחלת אלצהיימר ודמנציה פרונטו-זמנית. תנאים אלה משפיעים בדרך כלל על זיכרונות מפורשים לטווח ארוך. לחלופין, למידה מוטורית, כמו זו שנבדקה כאן, עשויה להיות מושפעת בתנאים המשפיעים על הגרעינים הבסיסיים כמו מחלת פרקינסון. בהתחשב בחשיבות הזיכרון בחיינו, הבנת המערכות העצביות העומדות בבסיס צורות שונות של זיכרון, וכיצד הזיכרון מחולק לתהליכים שונים עשויה להוביל גם לטכניקות לשיפור ביצועי הזיכרון.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
References
- Scoville, W.B. & Milner, B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J Neurol Neurosurg Psychiatry 20, 11-21 (1957).
- Milner, B., Corkin, S. & Teuber, H.L. Further Analysis of Hippocampal Amnesic Syndrome - 14-Year Follow-up Study of Hm. Neuropsychologia 6, 215-& (1968).
- Drachman, D.A. & Arbit, J. Memory and the hippocampal complex. II. Is memory a multiple process? Arch Neurol 15, 52-61 (1966).
- Uttl, B., Graf, P. & Richter, L.K. Verbal Paired Associates tests limits on validity and reliability. Arch Clin Neuropsychol 17, 567-581 (2002).
- Milner, B. Memory and the medial temporal regions of the brain. in Biology of Memory (eds. Pribram, K.H. & Broadbent, D.E.) 29-50 (Academic Press, New York, 1970).
- Annese, J., et al. Postmortem examination of patient H.M.'s brain based on histological sectioning and digital 3D reconstruction. Nat Commun 5, 3122 (2014).
