Dannelse og tilbagekaldelse af minder er et komplekst system til synkronisering og desynkronisering i forskellige dele af hjernen. årti3s- anatomi online / Shutterstock
Prøv at huske den sidste middag, du tog ud til. Måske kan du huske smagen af den lækre pasta, lydene fra jazzpianisten i hjørnet eller den støjende latter fra den portly gentleman tre borde over. Hvad du sandsynligvis ikke kan huske, er at gøre noget for at huske nogen af disse små detaljer.
På en eller anden måde har din hjerne hurtigt behandlet oplevelsen og forvandlet den til en robust, langvarig hukommelse uden nogen seriøs indsats fra dig selv. Og når du reflekterer over dette måltid i dag, har din hjerne genereret en high-definition film af måltidet fra hukommelsen til din mentale betragtningsglæde på få sekunder.
Utvivlsomt er vores evne til at skabe og hente langsigtede minder en grundlæggende del af den menneskelige oplevelse - men vi har stadig meget at lære om processen. For eksempel mangler vi en klar forståelse af, hvordan forskellige hjerneregioner interagerer for at danne og hente minder. Men vores nylige undersøgelse kaster nyt lys over dette fænomen ved at vise, hvordan neurale aktiviteter i to forskellige hjerneregioner interagerer under hukommelse.
Hippocampus, en struktur placeret dybt inde i hjernen, har længe været set som et knudepunkt til hukommelse. Hippocampus hjælper med at "lime" dele af hukommelsen sammen ("hvor" med "hvornår") ved at sikre, at neuroner affyrer sammen. Dette kaldes ofte ”neuralsynkronisering”. Når neuronerne, der koder for "hvor", synkroniseres med de neuroner, der koder for "hvornår", bliver disse detaljer forbundet gennem et fænomen kendt som "Hebbisk læring".
Men hippocampus er simpelthen for lille til at gemme hver eneste detalje i en hukommelse. Dette har ført forskere til at teoretisere, at hippocampus opfordrer neocortex - en region, der behandler komplekse sensoriske detaljer såsom lyd og syn - for at hjælpe med at udfylde detaljerne i en hukommelse.
Neocortex gør dette ved at gøre det nøjagtige modsatte af hvad hippocampus gør - det sikrer, at neuroner ikke fyrer sammen. Dette kaldes ofte ”neurale desynkronisering”. Forestil dig at bede et publikum på 100 mennesker om deres navne. Hvis de synkroniserer deres svar (det vil sige, at de alle skriger ud på samme tid), vil du sandsynligvis ikke forstå noget. Men hvis de desynkroniserer deres svar (det vil sige, de skiftes til at tale deres navne), vil du sandsynligvis samle meget mere information fra dem. Det samme gælder for neurokortikale neuroner - hvis de synkroniseres, kæmper de for at få deres budskab videre, men hvis de desynkroniserer, kommer informationen let på tværs.
Vores forskning fundet at hippocampus og neocortex faktisk fungerer sammen, når man minder om en hukommelse. Dette sker, når hippocampus synkroniserer sin aktivitet for at lime dele af hukommelsen sammen og senere hjælpe med at huske hukommelsen. I mellemtiden desynkroniserer neocortex sin aktivitet for at hjælpe med at behandle oplysninger om begivenheden og senere hjælpe med at behandle oplysninger om hukommelsen.
Af katte og cykler
Vi testede 12 epilepsipatienter mellem 24 og 53 år. Alle havde elektroder placeret direkte i hjernevævet i deres hippocampus og neocortex som en del af behandlingen af deres epilepsi. Under eksperimentet lærte patienter associering mellem forskellige stimuli (såsom ord, lyde og videoer) og senere huskede disse foreninger. For eksempel kan en patient få vist ordet "kat" efterfulgt af en video af en cykel, der cykler ned ad en gade.
Patienten forsøgte derefter at skabe et levende link mellem de to (måske katten, der kørte på cyklen) for at hjælpe dem med at huske sammenhængen mellem de to ting. Senere blev de præsenteret for et af emnerne og bedt om at huske det andet. Forskerne undersøgte derefter, hvordan hippocampus interagerede med neocortex, da patienterne lærte og huskede disse foreninger.
Under indlæringen blev neurale aktiviteter i neocortex desynkroniseret og derefter omkring 150 millisekunder senere neurale aktivitet i hippocampus synkroniseret. Tilsyneladende blev oplysninger om de sensoriske detaljer ved stimuli først behandlet af neocortex, før de blev sendt til hippocampus for at blive limet sammen.
Vi fandt ud af, at hippocampus og neocortex arbejder tæt sammen, når de danner og henter minder. Orawan Pattarawimonchai / Shutterstock
Fascinerende vendte dette mønster sig under hentning - neural aktivitet i hippocampus blev først synkroniseret og derefter omkring 250 millisekunder neurale aktivitet i neocortex desynkroniseret. Denne gang så det ud til, at hippocampus først huskede en kerne i hukommelsen og derefter begyndte at bede neocortex om detaljerne.
Vores fund understøtter en nylig teori hvilket antyder, at en desynkroniseret neocortex og synkroniseret hippocampus har brug for at interagere for at danne og genkalde minder.
Mens hjernestimulering er blevet en lovende metode til at øge vores kognitive faciliteter, har det vist sig vanskeligt at stimulere hippocampus til at forbedre langtidshukommelsen. Nøgleproblemet har været, at hippocampus er placeret dybt inde i hjernen og er vanskelig at nå med hjernestimulering, der påføres fra hovedbunden. Men resultaterne fra denne undersøgelse giver en ny mulighed. Ved at stimulere regionerne i neocortex, der kommunikerer med hippocampus, kan hippocampus måske skubbes indirekte for at skabe nye minder eller huske gamle.
At forstå mere om, hvordan hippocampus og neocortex arbejder sammen, når de danner og minder om minder, kan være vigtigt for yderligere at udvikle nye teknologier, der kan hjælpe med at forbedre hukommelsen for dem, der lider af kognitive svækkelser såsom demens, samt øge hukommelsen i befolkningen generelt.
Om forfatterne
Benjamin J. Griffiths, Ph.d.-forsker, University of Birmingham , Simon Hanslmayr,, University of Birmingham
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Relaterede Bøger:
Atomvaner: En nem og påvist måde at opbygge gode vaner og bryde dårlige ting på
af James Clear
Atomic Habits giver praktiske råd til at udvikle gode vaner og bryde dårlige, baseret på videnskabelig forskning om adfærdsændringer.
Klik for mere info eller for at bestille
De fire tendenser: de uundværlige personlighedsprofiler, der afslører, hvordan du kan gøre dit liv bedre (og også andre menneskers liv bedre)
af Gretchen Rubin
De fire tendenser identificerer fire personlighedstyper og forklarer, hvordan forståelse af dine egne tendenser kan hjælpe dig med at forbedre dine relationer, arbejdsvaner og overordnet lykke.
Klik for mere info eller for at bestille
Tænk igen: Kraften ved at vide, hvad du ikke ved
af Adam Grant
Think Again udforsker, hvordan folk kan ændre deres sind og holdninger, og tilbyder strategier til at forbedre kritisk tænkning og beslutningstagning.
Klik for mere info eller for at bestille
Kroppen holder score: hjerne, sind og krop i helbredelsen af traumer
af Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score diskuterer sammenhængen mellem traumer og fysisk sundhed og giver indsigt i, hvordan traumer kan behandles og heles.
Klik for mere info eller for at bestille
The Psychology of Money: Tidløse lektioner om rigdom, grådighed og lykke
af Morgan Housel
The Psychology of Money undersøger de måder, hvorpå vores holdninger og adfærd omkring penge kan forme vores økonomiske succes og generelle velbefindende.
