Tworzenie i przywoływanie wspomnień to złożony system synchronizacji i desynchronizacji w różnych częściach mózgu. dekada3s- anatomia online/ Shutterstock
Postaraj się przypomnieć sobie ostatni obiad, na który wyszedłeś. Być może pamiętasz smak tego pysznego makaronu, dźwięki jazzowego pianisty w kącie lub hałaśliwy śmiech postawnego dżentelmena trzy stoliki dalej. To, czego prawdopodobnie nie pamiętasz, to wkładanie wysiłku w zapamiętanie tych drobnych szczegółów.
W jakiś sposób Twój mózg szybko przetworzył to doświadczenie i przekształcił je w solidną, długotrwałą pamięć bez żadnego poważnego wysiłku z Twojej strony. A kiedy dzisiaj zastanawiasz się nad tym posiłkiem, twój mózg w ciągu kilku sekund wygenerował z pamięci film o posiłku w wysokiej rozdzielczości, dla twojej mentalnej przyjemności oglądania.
Niewątpliwie nasza zdolność do tworzenia i odzyskiwania długotrwałych wspomnień jest fundamentalną częścią ludzkiego doświadczenia – ale wciąż musimy się wiele nauczyć o tym procesie. Na przykład brakuje nam jasnego zrozumienia, w jaki sposób różne regiony mózgu oddziałują na siebie, aby tworzyć i odzyskiwać wspomnienia. Jednak nasze ostatnie badanie rzuca nowe światło na to zjawisko, pokazując, w jaki sposób aktywność neuronowa w dwóch różnych obszarach mózgu oddziałuje podczas odzyskiwania pamięci.
Hipokamp, struktura znajdująca się głęboko w mózgu, od dawna postrzegana jest jako: koncentrator pamięci. Hipokamp pomaga „skleić” ze sobą części pamięci („gdzie” z „kiedy”), zapewniając, że neurony razem się aktywują. Często określa się to mianem „synchronizacji neuronowej”. Kiedy neurony, które kodują „gdzie” synchronizują się z neuronami kodującymi „kiedy”, szczegóły te zostają powiązane poprzez zjawisko znane jako „Nauka hebrajskiego".
Ale hipokamp jest po prostu za mały, aby pomieścić każdy szczegół pamięci. Doprowadziło to naukowców do teorii, że hipokamp wzywa korę nową – region, który przetwarza złożone szczegóły sensoryczne, takie jak dźwięk i wzrok – aby pomóc wypełnić szczegóły wspomnienia.
Kora nowa robi to, robiąc dokładnie przeciwieństwo tego, co robi hipokamp – zapewnia, że neurony nie działają razem. Jest to często określane jako „desynchronizacja neuronowa”. Wyobraź sobie, że prosisz publiczność składającą się z 100 osób o ich imiona. Jeśli zsynchronizują swoją odpowiedź (to znaczy, że wszyscy krzyczą w tym samym czasie), prawdopodobnie niczego nie zrozumiesz. Ale jeśli zdesynchronizują swoją odpowiedź (to znaczy na zmianę wymawiają swoje imiona), prawdopodobnie zbierzesz od nich o wiele więcej informacji. To samo dotyczy neuronów kory nowej – jeśli się synchronizują, mają trudności z przekazaniem wiadomości, ale jeśli się desynchronizują, informacja jest łatwo dostępna.
Wyniki naszych badań że hipokamp i kora nowa w rzeczywistości współpracują ze sobą podczas przywoływania wspomnień. Dzieje się tak, gdy hipokamp synchronizuje swoją aktywność, aby skleić ze sobą części pamięci, a później pomóc przywołać pamięć. Tymczasem kora nowa desynchronizuje swoją aktywność, aby pomóc w przetwarzaniu informacji o zdarzeniu, a później w przetwarzaniu informacji o pamięci.
Kotów i rowerów
Przebadaliśmy 12 pacjentów z padaczką w wieku od 24 do 53 lat. Wszystkie miały elektrody umieszczone bezpośrednio w tkance mózgowej hipokampa i kory nowej w ramach leczenia padaczki. Podczas eksperymentu pacjenci poznawali skojarzenia między różnymi bodźcami (takimi jak słowa, dźwięki i filmy), a później przypominali te skojarzenia. Na przykład pacjentowi można pokazać słowo „kot”, a następnie nagranie wideo roweru jadącego ulicą.
Pacjent próbowałby następnie stworzyć żywe połączenie między nimi (być może kotem jeżdżącym na rowerze), aby pomóc im zapamiętać skojarzenie między tymi dwoma przedmiotami. Później przedstawiano im jeden z przedmiotów i proszono o przypomnienie sobie drugiego. Naukowcy zbadali następnie, w jaki sposób hipokamp wchodził w interakcję z korą nową, gdy pacjenci uczyli się i przypominali sobie te skojarzenia.
Podczas uczenia się desynchronizowała aktywność neuronalna w korze nowej, a następnie, około 150 milisekund później, zsynchronizowała się aktywność neuronalna w hipokampie. Podobno informacja o szczegółach sensorycznych bodźców była najpierw przetwarzana przez korę nową, a następnie przekazywana do hipokampu w celu sklejenia.
Odkryliśmy, że hipokamp i kora nowa ściśle ze sobą współpracują podczas tworzenia i odzyskiwania wspomnień. Orawan Pattarawimonchai/Shutterstock
Co fascynujące, ten wzorzec uległ odwróceniu podczas pobierania – aktywność neuronalna w hipokampie najpierw zsynchronizowała się, a następnie, około 250 milisekund później, zdesynchronizowała aktywność neuronalna w korze nowej. Tym razem okazało się, że hipokamp najpierw przypomniał sedno pamięci, a następnie zaczął pytać korę nową o szczegóły.
Nasze ustalenia potwierdzają najnowsza teoria co sugeruje, że zdesynchronizowana kora nowa i zsynchronizowany hipokamp muszą współdziałać, aby tworzyć i przywoływać wspomnienia.
Podczas gdy stymulacja mózgu stała się obiecującą metodą poprawy naszych zdolności poznawczych, stymulacja hipokampu w celu poprawy pamięci długoterminowej okazała się trudna. Kluczowym problemem jest to, że hipokamp znajduje się głęboko w mózgu i jest trudno dostępny za pomocą stymulacji mózgu stosowanej ze skóry głowy. Jednak wyniki tego badania przedstawiają nową możliwość. Stymulując regiony w korze nowej, które komunikują się z hipokampem, być może hipokamp może być pośrednio nakłaniany do tworzenia nowych wspomnień lub przywoływania starych.
Lepsze zrozumienie sposobu, w jaki hipokamp i kora nowa współpracują ze sobą podczas tworzenia i przywoływania wspomnień, może być ważne dla dalszego rozwoju nowych technologii, które mogą pomóc poprawić pamięć u osób cierpiących na zaburzenia poznawcze, takie jak demencja, a także poprawić pamięć w całej populacji.
O autorach
Benjamina J. Griffithsa, doktorant, University of Birmingham i Szymon Hanslmayr,, University of Birmingham
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Atomowe nawyki: łatwy i sprawdzony sposób na budowanie dobrych nawyków i łamanie złych
autorstwa Jamesa Cleara
Atomic Habits zawiera praktyczne porady dotyczące rozwijania dobrych nawyków i łamania złych, oparte na badaniach naukowych nad zmianą zachowań.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Cztery tendencje: Niezbędne profile osobowości, które pokazują, jak ulepszyć swoje życie (a także życie innych ludzi)
przez Gretchen Rubin
Cztery tendencje identyfikują cztery typy osobowości i wyjaśniają, w jaki sposób zrozumienie własnych tendencji może pomóc w poprawie relacji, nawyków w pracy i ogólnego szczęścia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Pomyśl jeszcze raz: moc wiedzy o tym, czego nie wiesz
przez Adama Granta
Think Again bada, w jaki sposób ludzie mogą zmienić zdanie i nastawienie, oraz oferuje strategie poprawy krytycznego myślenia i podejmowania decyzji.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ciało utrzymuje punktację: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
The Body Keeps the Score omawia związek między traumą a zdrowiem fizycznym i oferuje wgląd w to, jak traumę można leczyć i leczyć.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Psychologia pieniędzy: ponadczasowe lekcje o bogactwie, chciwości i szczęściu
przez Morgana Housela
Psychologia pieniędzy bada, w jaki sposób nasze postawy i zachowania związane z pieniędzmi mogą kształtować nasz sukces finansowy i ogólne samopoczucie.
