Az emlékek kialakítása és visszahívása az agy különböző részein a szinkronizálás és a szinkronizálás összetett rendszere. tized3s- anatómia online / Shutterstock
Próbáljon meg emlékezni arra az utolsó vacsorára, amelyen kiment. Talán emlékszik az ízletes tészta ízére, a sarkában található jazz-zongorista hangjaira, vagy arra a harsány nevetésre, amelyet három asztal fölött a portás úr kapott. Amire valószínűleg nem emlékszel, az az erőfeszítés, hogy emlékezz ezekre az apró részletekre.
Valahogy az agyad gyorsan feldolgozta a tapasztalatokat, és robusztus, hosszú távú memóriává változtatta önmagad komoly erőfeszítése nélkül. És ahogy ma arra az étkezésre reflektál, agyad másodpercek alatt emlékezetből, a mentális nézési öröm kedvéért létrehozott egy nagyfelbontású filmet az étkezésről.
Kétségtelen, hogy hosszú távú emlékek létrehozásának és visszakeresésének képessége alapvető része az emberi tapasztalatnak - de még sok mindent meg kell tanulnunk a folyamatról. Például nincs világos megértésünk arról, hogy a különböző agyi régiók hogyan hatnak egymásra az emlékek kialakítása és visszakeresése érdekében. De nemrégiben készült tanulmányunk új megvilágításba helyezi ezt a jelenséget azáltal, hogy bemutatja, hogyan hat kölcsönhatásba a neuronaktivitás két különféle agyi régióban a memória visszakeresése során.
A hippocampust, az agy mélyén elhelyezkedő struktúrát régóta úgy tekintik hub a memóriának. A hippokampusz segít a memória egyes részeinek (a „hol” és a „mikor” összeragasztásában) azáltal, hogy az idegsejtek együtt tüzelnek. Ezt gyakran idegi szinkronizálásnak nevezik. Amikor a „hol” kódoló idegsejtek szinkronizálnak a „mikor” kódoló idegsejtekkel, ezek a részletek egy „jelenség” néven összekapcsolódnakHebbian tanulás".
De a hippokampusz egyszerűen túl kicsi ahhoz, hogy tárolja az emlék minden apró részletét. Ez arra késztette a kutatókat, hogy elmélete szerint a hippokampusz felhívja a neokortexet - olyan régió, amely összetett érzékszervi részleteket, például hangot és látást dolgoz fel, hogy elősegítse a memória részleteinek kitöltését.
A neocortex ezt az ellenkezőjével teszi, mint a hippocampus - biztosítja, hogy az idegsejtek ne lőjenek együtt. Ezt gyakran „idegi deszinkronizációnak” nevezik. Képzelje el, hogy megkérdezi a 100 fős közönség nevét. Ha szinkronizálják válaszukat (vagyis egyszerre sikítanak ki), akkor valószínűleg nem fogsz megérteni semmit. De ha szinkronizálják válaszukat (vagyis felváltva mondják a nevüket), akkor valószínűleg sokkal több információt fogsz gyűjteni tőlük. Ugyanez vonatkozik a neokortikális neuronokra - ha szinkronizálnak, küzdenek az üzenetük továbbításáért, de ha szinkronizálódnak, az információk könnyen átjutnak.
Kutatásunk megállapította hogy a hippocampus és a neocortex valójában együtt működnek egy emlék felidézésekor. Ez akkor történik, amikor a hippokampusz szinkronizálja tevékenységét a memória egyes részeinek összeragasztására, és később segít a memória felidézésében. Eközben a neokortex szinkronizálja tevékenységét, hogy segítsen feldolgozni az eseményre vonatkozó információkat, és később segítsen feldolgozni a memóriával kapcsolatos információkat.
Macskák és kerékpárok
12, 24 és 53 év közötti epilepsziás beteget teszteltünk. Mindegyik elektróda közvetlenül a hippocampus és a neocortex agyi szövetében helyezkedett el az epilepszia kezelésének részeként. A kísérlet során a betegek megtanultak asszociációkat a különböző ingerek (például szavak, hangok és videók) között, majd később felidézték ezeket az összefüggéseket. Például a páciensnek meg lehet mutatni a „macska” szót, amelyet egy utcán bicikliző videó követ.
Ezután a beteg megpróbál élénk kapcsolatot létrehozni a kettő között (talán a bicikliző macska), hogy emlékezzen a két elem közötti kapcsolatra. Később bemutatják nekik az egyik tételt, és felkérik őket, hogy idézzék fel a másikat. A kutatók ezt követően megvizsgálták, hogy a hippocampus hogyan hatott a neocortexszel, amikor a betegek megtanulták és felidézték ezeket az összefüggéseket.
A tanulás során a neocortex idegi aktivitása deszinkronizálódott, majd később, körülbelül 150 milliszekundummal később, a hippocampus idegi aktivitása szinkronizálódott. Látszólag az ingerek érzékszervi részleteiről szóló információt először a neocortex dolgozta fel, mielőtt átadta volna a hippocampusnak, hogy összeragadjanak.
Megállapítottuk, hogy a hippocampus és a neocortex szorosan együttműködik az emlékek kialakításakor és visszakeresésénél. Orawan Pattarawimonchai / Shutterstock
Lenyűgöző módon ez a minta megfordult a visszakeresés során - a hippokampusz idegi aktivitása először szinkronizálódott, majd körülbelül 250 milliszekundummal később a neocortex idegi aktivitása szinkronizálódott. Ezúttal kiderült, hogy a hippokampusz először felidézte az emlékezet lényegét, majd a neokortextől kezdte el kérni a sajátosságokat.
Megállapításaink alátámasztják egy újabb elmélet ami arra utal, hogy egy deszinkronizált neokortexnek és a szinkronizált hippokampusznak kölcsönhatásba kell lépnie az emlékek kialakításához és felidézéséhez.
Míg az agyi stimuláció ígéretes módszerré vált kognitív létesítményeink javításában, nehéznek bizonyult a hippokampusz stimulálása a hosszú távú memória javítása érdekében. A fő probléma az volt, hogy a hippokampusz az agy mélyén helyezkedik el, és a fejbőrből alkalmazott agyi stimulációval nehéz elérni. De a tanulmány eredményei új lehetőséget kínálnak. A neocortex régióinak stimulálásával, amelyek kommunikálnak a hippokampussal, talán a hippocampust közvetett módon lehet új emlékek létrehozására vagy a régiek felidézésére.
Az emlékek kialakításakor és felidézésében a hippokampusz és a neokortex együttmûködésének megértése fontos lehet az olyan új technológiák továbbfejlesztése szempontjából, amelyek hozzájárulhatnak a kognitív zavaroktól, például a demenciától szenvedõk memóriájának javításához, valamint az egész népesség memóriájának növeléséhez.
A szerzőkről
Benjamin J. Griffiths, Doktori kutató, Birmingham Egyetem és a Simon Hanslmayr,, Birmingham Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek:
Atomi szokások: Egyszerű és bevált módszer a jó szokások felépítésére és a rossz dolgok megtörésére
írta: James Clear
Az Atomic Habits gyakorlati tanácsokat ad a jó szokások kialakításához és a rosszak feloldásához, a viselkedésváltozás tudományos kutatásai alapján.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A négy tendencia: Az nélkülözhetetlen személyiségprofilok, amelyek megmutatják, hogyan teheti jobbá az életét (és más emberek életét is)
írta Gretchen Rubin
A Négy Tendencia négy személyiségtípust azonosít, és elmagyarázza, hogy saját hajlamainak megértése hogyan segítheti kapcsolatait, munkahelyi szokásait és általános boldogságát.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Gondold újra: A tudás ereje, amit nem tudsz
írta Adam Grant
A Think Again feltárja, hogyan változtathatják meg az emberek gondolkodásukat és hozzáállásukat, és stratégiákat kínál a kritikus gondolkodás és a döntéshozatal javítására.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A test megtartja a pontszámot: az agy, az elme és a test a trauma gyógyításában
írta Bessel van der Kolk
A The Body Keeps the Score a trauma és a fizikai egészség kapcsolatát tárgyalja, és betekintést nyújt abba, hogyan lehet a traumát kezelni és gyógyítani.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A pénz pszichológiája: Időtlen leckék a gazdagságról, a kapzsiságról és a boldogságról
írta Morgan Housel
A Psychology of Money azt vizsgálja, hogy a pénzzel kapcsolatos attitűdjeink és viselkedésünk milyen módon befolyásolhatja pénzügyi sikerünket és általános jólétünket.
