Zweifellos ist unsere Fähigkeit, Erinnerungen zu schaffen und wiederzugewinnen, ein wesentlicher Bestandteil der menschlichen Erfahrung, aber wir müssen noch viel über diesen Prozess lernen. Zum Beispiel fehlt Wissenschaftlern heute ein klares Verständnis dafür, wie verschiedene Bereiche des Gehirns interagieren, um Erinnerungen zu bilden und wiederzugewinnen. Die Ergebnisse der jüngsten Studie werfen jedoch ein Licht auf dieses Phänomen und zeigen, wie neuronale Aktivität in zwei getrennten Bereichen des Gehirns beim Abrufen von Erinnerungen auftritt - dem Hippocampus und dem Neocortex. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) veröffentlicht.
Wie der Hippocampus und der Neocortex helfen, Erinnerungen wiederzugewinnen
Der Hippocampus, eine Struktur tief im Gehirn, gilt seit langem als Zentrum des Gedächtnisses. Der Hippocampus hilft dabei, Erinnerungsfragmente ("wo" und "wann") zu "kleben", sodass Neuronen zusammenarbeiten können. Dies wird oft als "neuronale Synchronisation" bezeichnet. Wenn die Neuronen, die die "Wo" -Informationen codieren, mit den Neuronen synchronisieren, die die "Wann" -Informationen codieren, werden diese Details durch ein Phänomen verbunden, das als "Hebbianische Theorie" bekannt ist. Aber der Hippocampus ist einfach zu klein, um jedes einzelne Erinnerungsstück zu speichern. Dies führte die Forscher zu der Theorie, dass der Hippocampus den Neocortex nutzt - den Bereich des Gehirns, der komplexe sensorische Details wie Ton und Bild verarbeitet -, um die Details von Erinnerungen auszufüllen.
Die Arbeit des Neocortex ist jedoch das genaue Gegenteil der Arbeit des Hippocampus - der Neocortex stellt sicher, dass Neuronen nicht zusammenarbeiten. Forscher nennen dies "neuronale Desynchronisation". Stellen Sie sich vor, Sie bitten 100 Personen, gleichzeitig ihren Namen zu sagen. Offensichtlich macht die Synchronität ihrer Antwort die Erkennung jedes einzelnen Namens unmöglich. Wenn jedoch jede Person ihre Antwort desynchronisiert (dh die Personen sprechen abwechselnd ihre Namen aus), werden Sie wahrscheinlich viel mehr Informationen von ihnen sammeln. Gleiches gilt für neurokortikale Neuronen - wenn sie synchronisiert sind, haben sie Schwierigkeiten, die Nachricht zu übermitteln, aber wenn sie desynchronisieren, werden die Informationen leicht übertragen.
Wenn Sie verstehen, wie das Gehirn Erinnerungen bildet und abruft, können Sie Krankheiten wie Demenz und Alzheimer bekämpfen.
Die Arbeit der Forscher hat gezeigt, dass Hippocampus und Neocortex zusammenarbeiten, wenn es um Erinnerungen und Wiederauffinden geht. Der Hippocampus synchronisiert seine Aktivität mit dem Neocortex, um Erinnerungsstücke zusammenzukleben, und der Neocortex hilft später, sie zu extrahieren. In der Zwischenzeit desynchronisiert der Neocortex seine Aktivität, um Informationen über das Ereignis zu verarbeiten und später Erinnerungen abzurufen.
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Während der Studie testeten Wissenschaftler 12 Patienten mit Epilepsie im Alter von 24 bis 53 Jahren. Bei allen Probanden wurden im Rahmen der Behandlung von Epilepsie Elektroden direkt im Gehirngewebe - Hippocampus und Neocortex - platziert. Während des Experiments untersuchten die Patienten Assoziationen zwischen verschiedenen Reizen (wie Wörtern, Tönen und Videos) und erinnerten sich dann an sie. So fanden Wissenschaftler heraus, dass während des Trainings die neuronale Aktivität im Neokortex desynchronisiert wird und nach etwa 150 Millisekunden die neuronale Aktivität im Hippocampus synchronisiert wird. Offensichtlich werden Informationen über die sensorischen Details von Reizen zuerst vom Neokortex verarbeitet und dann zur Adhäsion an den Hippocampus übertragen. Die Forscher fanden heraus, dass Hippocampus und Neocortex bei der Bildung und Wiederherstellung von Erinnerungen eng zusammenwirken.
Diese Ergebnisse stützen eine neuere Theorie, die besagt, dass der desynchronisierte Neokortex und der synchronisierte Hippocampus interagieren müssen, damit eine Person Erinnerungen bilden und dann abrufen kann. Das Verständnis, wie Hippocampus und Neocortex zusammenarbeiten, um Erinnerungen zu bilden und abzurufen, kann für die Weiterentwicklung neuer Technologien wichtig sein, die dazu beitragen können, das Gedächtnis von Menschen mit kognitiven Beeinträchtigungen wie Demenz zu verbessern und das Gedächtnis insgesamt zu verbessern. …
Lyubov Sokovikova
