Niewątpliwie nasza zdolność do tworzenia i odzyskiwania wspomnień jest fundamentalną częścią ludzkiego doświadczenia, ale wciąż możemy się wiele nauczyć o tym procesie. Na przykład dzisiejszym naukowcom brakuje jasnego zrozumienia, w jaki sposób różne obszary mózgu współdziałają, tworząc i odzyskując wspomnienia. Jednak wyniki najnowszych badań rzucają światło na to zjawisko, pokazując, jak aktywność neuronalna zachodzi w dwóch oddzielnych obszarach mózgu podczas przywoływania wspomnień - hipokampie i korze nowej. Praca została opublikowana w czasopiśmie PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Jak hipokamp i kora nowa pomagają odzyskać wspomnienia
Hipokamp, struktura zlokalizowana głęboko w mózgu, od dawna uważany jest za ośrodek pamięci. Hipokamp pomaga „skleić” fragmenty wspomnień („gdzie” i „kiedy”), umożliwiając neuronom współpracę. Jest to często określane jako „synchronizacja neuronowa”. Kiedy neurony kodujące informację „gdzie” synchronizują się z neuronami kodującymi informację „kiedy”, szczegóły te łączą się poprzez zjawisko znane jako „teoria Hebbowska”. Ale hipokamp jest po prostu zbyt mały, aby przechowywać każdy fragment pamięci. Doprowadziło to naukowców do teorii, że hipokamp wykorzystuje korę nową - obszar mózgu, który przetwarza złożone szczegóły sensoryczne, takie jak dźwięk i wzrok - aby pomóc wypełnić szczegóły wspomnień.
Jednak praca kory nowej jest dokładnym przeciwieństwem pracy hipokampu - kora nowa zapewnia, że neurony nie współpracują ze sobą. Naukowcy nazywają to „desynchronizacją neuronową”. Wyobraź sobie, że prosisz 100 osób, aby jednocześnie wypowiadały swoje nazwiska. Oczywiście synchroniczność ich odpowiedzi uniemożliwi rozpoznanie każdego imienia. Ale jeśli każda osoba zdesynchronizuje swoją odpowiedź (to znaczy ludzie na zmianę wymawiają swoje imiona), prawdopodobnie uzyskasz od nich znacznie więcej informacji. To samo dotyczy neuronów neurokortykalnych - jeśli są zsynchronizowane, mają trudności z przekazaniem wiadomości, ale jeśli ulegną desynchronizacji, informacja jest łatwo przekazywana.
Zrozumienie, w jaki sposób mózg tworzy i odzyskuje wspomnienia, może pomóc w walce z chorobami, takimi jak demencja i choroba Alzheimera.
Prace naukowców wykazały, że hipokamp i kora nowa współpracują ze sobą, jeśli chodzi o wspomnienia i odzyskiwanie. Hipokamp synchronizuje swoją aktywność z korą nową, sklejając ze sobą fragmenty wspomnień, a kora nowa pomaga później je wydobyć. W międzyczasie kora nowa desynchronizuje swoją aktywność, aby pomóc przetwarzać informacje o zdarzeniu i później odzyskać wspomnienia.
Film promocyjny:
Jak są powiązane koty i rowery?
Podczas badania naukowcy przebadali 12 pacjentów w wieku od 24 do 53 lat z padaczką. Wszyscy badani mieli elektrody umieszczone bezpośrednio w tkance mózgowej - hipokampie i korze nowej - w ramach leczenia epilepsji. Podczas eksperymentu pacjenci badali skojarzenia między różnymi bodźcami (takimi jak słowa, dźwięki i wideo), a następnie je zapamiętywali. Tak więc naukowcy odkryli, że podczas treningu aktywność neuronalna w korze nowej ulega desynchronizacji, a następnie, po około 150 milisekundach, następuje synchronizacja aktywności neuronalnej w hipokampie. Najwyraźniej informacje o sensorycznych szczegółach bodźców są najpierw przetwarzane przez korę nową, a następnie przekazywane do hipokampu w celu zrostu. Naukowcy odkryli, że hipokamp i kora nowa ściśle oddziałują w tworzeniu i odzyskiwaniu wspomnień.
Wyniki te potwierdzają niedawną teorię, która sugeruje, że zdesynchronizowana kora nowa i zsynchronizowany hipokamp muszą współdziałać, aby osoba mogła utworzyć, a następnie odzyskać wspomnienia. Zrozumienie, w jaki sposób hipokamp i kora nowa współpracują ze sobą, aby tworzyć i odzyskiwać wspomnienia, może być ważne dla dalszego rozwoju nowych technologii, które mogą pomóc poprawić pamięć osób cierpiących na zaburzenia poznawcze, takie jak demencja, a także poprawić ogólną pamięć. …
Lyubov Sokovikova