Het voorheen onbekende geheugenmechanisme neemt een tussenpositie in tussen korte en lange termijn.
Wetenschappers stuitten op sporen van herinneringen op dat tussenliggende moment, toen ze al het korte-termijngeheugen hadden verlaten, maar nog niet waren bewaard in het langetermijngeheugen. Dat meldt een artikel in het tijdschrift Science.
Nieuwe herinneringen worden opgeslagen in kortetermijngeheugen, waarvan de neuronen secondenlang blijven vuren. Na een paar uur worden echter voldoende belangrijke gebeurtenissen en informatie geconsolideerd, die overgaan in het langetermijngeheugen dat verband houdt met het verschijnen, veranderen en consolideren van verbindingen tussen neuronen. Het team van professor Bradley Postle van de Universiteit van Wisconsin slaagde erin het spoor te vinden van de derde, tussenliggende vorm van geheugen - die waarin herinneringen verschijnen nadat ze het kortetermijngeheugen hebben verlaten, maar nog niet zijn 'geschreven' in het langetermijngeheugen.
Aan een groep proefpersonen toonden wetenschappers een reeks afbeeldingen, inclusief gezichten, woorden of gewoon cirkels. Tegelijkertijd was het met behulp van een tomograaf mogelijk om verschillende activiteitspatronen van neuronen in hun hersenen te registreren, en een computeralgoritme met elementen van machine learning ontcijferde ze en koppelde een of andere specifieke activiteit aan het bijbehorende beeld. In de volgende fase waren er al afbeeldingen in gepaarde combinaties (bijvoorbeeld een gezicht en een cirkel) aanwezig op de visuele stimuli, en de deelnemers aan het experiment werd gevraagd om zich op slechts één ervan te concentreren en “de tweede uit hun hoofd te gooien”.
Elektro-encefalografie heeft aangetoond dat wanneer een dergelijk dubbel beeld voor het eerst wordt getoond, neurale patronen worden geactiveerd die overeenkomen met beide objecten. Wanneer het onderwerp zich vervolgens op een van hen concentreert, zakt de activiteit die met de tweede gepaard gaat snel terug naar de basislijn - alsof hij dit object volledig vergat en het echt uit zijn hoofd en uit het korte-termijngeheugen "gooide". Zodra wetenschappers echter vroegen om zich over hem te herinneren, keerde deze activiteit onmiddellijk terug, alsof ze uit de vergetelheid raakte.
Nieuwsgierig naar deze 'oproepen van herinneringen', wendden Powtle en zijn collega's zich tot een niet-invasieve methode van transcraniële magnetische stimulatie - het gericht afvuren van neuronen met zwakke magnetische velden van elektroden die op de hoofdhuid zijn bevestigd. Ze herhaalden het experiment, maar deze keer, zodra het patroon van het tweede object op het encefalogram stierf, werd een enkele prikkelende impuls op de hersenen toegepast, die leidde tot een snelle terugkeer van dit activiteitspatroon.
De auteurs geloven dat ze erin geslaagd zijn een soort "ledemaat" te vinden, dat vrij belangrijke herinneringen bevat die het korte-termijngeheugen hebben verlaten, maar nog niet zijn bewaard in het langetermijngeheugen. Hoe dit mechanisme, dat wetenschappers 'prioriteitsgeheugen voor de korte termijn' hebben genoemd, functioneert, is nog volkomen onduidelijk. In de nabije toekomst zijn wetenschappers van plan om op zijn minst de basisprincipes van hun werk te achterhalen, en te begrijpen of ze dichter bij de excitatie van neurale patronen, kenmerkend voor kortetermijngeheugen, of bij plastische veranderingen in synapsen, zoals bij langetermijngeheugen, staan.
Yaroslav Rybakov
Promotie video:
