Membentuk dan mengingati kenangan adalah satu sistem penyegerakan dan desinkronisasi yang kompleks di bahagian-bahagian yang berlainan di dalam otak. decade3s- anatomi dalam talian / Shutterstock

Cuba ingat bahawa makan malam terakhir anda keluar. Mungkin anda boleh mengingati rasa pasta yang lazat, bunyi pianis jazz di sudut, atau ketawa yang menggelikan dari tiga orang meja yang lebih cantik. Apa yang anda mungkin tidak ingat adalah meletakkan apa-apa usaha untuk mengingati mana-mana butiran kecil ini.

Entah bagaimana, otak anda telah memproses dengan cepat pengalaman itu dan mengubahnya menjadi memori jangka panjang yang teguh tanpa sebarang usaha serius dari diri anda sendiri. Dan, seperti yang anda fikirkan pada hari itu, otak anda telah menghasilkan filem definisi tinggi makanan dari ingatan, untuk keseronokan tontonan mental anda, dalam masa beberapa saat.

Tidak dinafikan, keupayaan kami untuk mencipta dan mengambil kenangan jangka panjang adalah bahagian asas pengalaman manusia - tetapi kami masih banyak belajar tentang proses ini. Sebagai contoh, kita tidak mempunyai pemahaman yang jelas mengenai bagaimana kawasan otak yang berbeza berinteraksi untuk membentuk dan mendapatkan kenangan. Tetapi kajian terbaru kami menonjolkan cahaya baru pada fenomena ini dengan menunjukkan bagaimana aktiviti saraf di dua kawasan otak yang berbeza berinteraksi semasa pengambilan memori.

The hippocampus, sebuah struktur yang terletak di dalam otak, telah lama dilihat sebagai hab untuk ingatan. Hippocampus membantu "merapikan" sebahagian daripada memori bersama ("di mana" dengan "ketika") dengan memastikan bahawa neuron terbakar bersama. Ini sering dirujuk sebagai "penyegerakan saraf". Apabila neuron yang kod untuk "di mana" disegerakkan dengan neuron yang kod untuk "bila", butiran ini menjadi berkaitan melalui fenomena yang dikenali sebagai "Belajar Hebbian".

Tetapi hippocampus hanya terlalu kecil untuk menyimpan semua perincian memori yang sedikit. Ini mempunyai penyelidik utama untuk menegaskan bahawa hippocampus menyeru neocortex - rantau yang memproses butiran deria kompleks seperti suara dan penglihatan - untuk membantu mengisi butiran ingatan.

Neocortex melakukan ini dengan melakukan bertentangan dengan apa yang dilakukan oleh hippocampus - ia memastikan bahawa neuron tidak menyala bersama. Ini selalunya dirujuk sebagai "penyahsemakan neural". Bayangkan meminta penonton orang 100 untuk nama mereka. Jika mereka menyegerakkan respon mereka (iaitu, mereka semua menjerit pada masa yang sama), anda mungkin tidak akan memahami apa-apa. Tetapi jika mereka mensinkronkan respons mereka (iaitu, mereka bergilir bercakap nama mereka), anda mungkin akan mengumpulkan lebih banyak maklumat daripada mereka. Perkara yang sama berlaku untuk neuron neokortik - jika mereka menyegerakkan, mereka berjuang untuk mendapatkan mesej mereka, tetapi jika mereka menyegerakkan, maklumat itu dapat dilihat dengan mudah.

Penyelidikan kami dijumpai bahawa hippocampus dan neocortex sebenarnya berfungsi bersama apabila mengingatkan memori. Ini berlaku apabila hippocampus menyegerakkan aktivitinya untuk melekat bahagian memori bersama-sama, dan kemudian membantu untuk mengingati memori. Sementara itu, neocortex mensinkronkan aktivitinya untuk membantu memproses maklumat tentang peristiwa itu dan kemudian membantu proses memproses maklumat mengenai ingatan.

Kucing dan basikal

Kami menguji pesakit epilepsi 12 antara umur 24 dan 53. Semua mempunyai elektrod secara langsung di dalam tisu otak hippocampus dan neocortex mereka sebagai sebahagian daripada rawatan untuk epilepsi mereka. Semasa percubaan, pesakit belajar persatuan antara rangsangan yang berbeza (seperti kata-kata, bunyi dan video), dan kemudian mengingatkan semula persatuan ini. Sebagai contoh, pesakit boleh ditunjukkan perkataan "kucing" diikuti dengan video basikal berbasikal di jalan.

Pesakit akan mencuba dan mewujudkan hubungan yang jelas antara kedua-dua (mungkin kucing menunggang basikal) untuk membantu mereka mengingati persatuan antara kedua-dua barang tersebut. Kemudian, mereka akan dibentangkan dengan salah satu item dan diminta untuk mengingat yang lain. Para penyelidik kemudian mengkaji bagaimana hippocampus berinteraksi dengan neocortex apabila pesakit belajar dan mengingatkan semula persatuan ini.

Semasa pembelajaran, aktiviti neural dalam neocortex tidak disusun semula dan kemudian, sekitar milidetik 150 kemudian, aktiviti saraf di hippocampus disegerakkan. Nampaknya, maklumat mengenai butiran deria rangsangan itu mula-mula diproses oleh neocortex, sebelum diserahkan kepada hippocampus untuk dilekatkan bersama.

Kami mendapati bahawa hippocampus dan neocortex bekerja sama rapat ketika membentuk dan mengambil semula kenangan. Orawan Pattarawimonchai / Shutterstock

Menariknya, corak ini dibalik semasa pengambilan semula - aktiviti saraf dalam hippocampus yang pertama disegerakkan dan kemudian, sekitar milidetik 250 kemudian, aktiviti saraf dalam neocortex tidak disusun semula. Kali ini, ternyata bahawa hippocampus pertama kali menarik perhatian utama ingatan dan kemudian mula meminta neocortex untuk spesifikasinya.

Penemuan kami menyokong teori baru-baru ini yang menunjukkan bahawa neocortex disinkronkan dan hippocampus disegerakkan perlu berinteraksi untuk membentuk dan mengingati ingatan.

Walaupun rangsangan otak telah menjadi kaedah yang menjanjikan untuk meningkatkan kemudahan kognitif kami, ia telah membuktikan sukar untuk merangsang hippocampus untuk meningkatkan memori jangka panjang. Masalah utama adalah bahawa hippocampus terletak jauh di dalam otak dan sukar dicapai dengan rangsangan otak yang digunakan dari kulit kepala. Tetapi hasil kajian ini menunjukkan kemungkinan baru. Dengan merangsang kawasan dalam neocortex yang berkomunikasi dengan hippocampus, mungkin hippocampus boleh secara tidak langsung didorong untuk mencipta kenangan baru atau mengingat semula yang lama.

Memahami lebih lanjut mengenai cara kerja hippocampus dan neocortex bersama-sama apabila membentuk dan menarik kenangan menjadi penting untuk terus mengembangkan teknologi baru yang dapat membantu meningkatkan ingatan bagi mereka yang mengalami masalah kognitif seperti demensia, serta meningkatkan memori pada populasi pada umumnya.

Mengenai Pengarang

Benjamin J. Griffiths, Penyelidik Doktor, Universiti Birmingham and Simon Hanslmayr,, Universiti Birmingham

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

books_behavior