Ons vermogen om herinneringen te creëren en op te halen is ongetwijfeld een fundamenteel onderdeel van de menselijke ervaring, maar we moeten nog veel leren over dit proces. Wetenschappers hebben tegenwoordig bijvoorbeeld geen duidelijk begrip van hoe verschillende delen van de hersenen op elkaar inwerken om herinneringen te vormen en op te halen. De resultaten van de laatste studie werpen echter licht op dit fenomeen en laten zien hoe neurale activiteit plaatsvindt in twee afzonderlijke delen van de hersenen tijdens het oproepen van herinneringen - de hippocampus en de neocortex. Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Hoe de hippocampus en neocortex helpen bij het ophalen van herinneringen
De hippocampus, een structuur diep in de hersenen, wordt lang beschouwd als het centrum van het geheugen. De hippocampus helpt fragmenten van herinneringen "vast te plakken" ("waar" en "wanneer"), waardoor neuronen kunnen samenwerken. Dit wordt vaak "neurale synchronisatie" genoemd. Wanneer de neuronen die de "waar" -informatie coderen, synchroniseren met de neuronen die de "wanneer" -informatie coderen, worden die details verbonden door een fenomeen dat bekend staat als de "Hebbiaanse theorie". Maar de hippocampus is gewoon te klein om elk stukje geheugen op te slaan. Dit leidde de onderzoekers tot de theorie dat de hippocampus de neocortex - het gebied van de hersenen dat complexe sensorische details zoals geluid en zicht verwerkt - gebruikt om de details van herinneringen te helpen invullen.
Het werk van de neocortex is echter precies het tegenovergestelde van het werk van de hippocampus - de neocortex zorgt ervoor dat neuronen niet samenwerken. Onderzoekers noemen dit "neurale desynchronisatie". Stel je voor dat je 100 mensen vraagt om hun naam tegelijkertijd uit te spreken. Het is duidelijk dat de synchroniciteit van hun reactie de herkenning van elke individuele naam onmogelijk maakt. Maar als elke persoon zijn of haar antwoord desynchroniseert (dat wil zeggen: mensen spreken om de beurt hun naam uit), dan verzamelt u waarschijnlijk veel meer informatie van hen. Hetzelfde geldt voor neurocorticale neuronen - als ze gesynchroniseerd zijn, hebben ze moeite om de boodschap over te brengen, maar als ze desynchroniseren, wordt de informatie gemakkelijk overgedragen.
Begrijpen hoe de hersenen herinneringen vormen en ophalen, kan helpen bij het bestrijden van ziekten zoals dementie en de ziekte van Alzheimer.
Het werk van de onderzoekers heeft aangetoond dat de hippocampus en neocortex wel degelijk samenwerken als het gaat om herinneringen en ophalen. De hippocampus synchroniseert zijn activiteit met de neocortex om stukjes herinneringen aan elkaar te lijmen, en de neocortex helpt later om ze te extraheren. Ondertussen desynchroniseert de neocortex zijn activiteit om informatie over de gebeurtenis te helpen verwerken en later herinneringen op te halen.
Promotie video:
Wat is het verband tussen katten en fietsen?
Tijdens de studie testten wetenschappers 12 patiënten met epilepsie in de leeftijd van 24 tot 53 jaar. Bij alle proefpersonen werden elektroden direct in het hersenweefsel geplaatst - de hippocampus en neocortex - als onderdeel van de behandeling van epilepsie. Tijdens het experiment bestudeerden patiënten associaties tussen verschillende stimuli (zoals woorden, geluiden en video's) en herinnerden ze ze zich vervolgens. Wetenschappers ontdekten dus dat tijdens de training de neurale activiteit in de neocortex wordt gedesynchroniseerd en na ongeveer 150 milliseconden de neurale activiteit in de hippocampus wordt gesynchroniseerd. Blijkbaar wordt informatie over de sensorische details van stimuli eerst verwerkt door de neocortex en vervolgens overgebracht naar de hippocampus voor adhesie. De onderzoekers ontdekten dat de hippocampus en neocortex nauw samenwerken bij het vormen en oproepen van herinneringen.
Deze resultaten ondersteunen een recente theorie die suggereert dat de gedesynchroniseerde neocortex en de gesynchroniseerde hippocampus moeten samenwerken voordat een persoon herinneringen kan vormen en vervolgens ophalen. Begrijpen hoe de hippocampus en neocortex samenwerken om herinneringen te vormen en op te halen, kan belangrijk zijn voor de verdere ontwikkeling van nieuwe technologieën die kunnen helpen het geheugen van mensen met cognitieve stoornissen zoals dementie te verbeteren, en de geheugenprestaties in het algemeen kunnen verbeteren. …
Lyubov Sokovikova