Jak senne wspomnienia wracają do życia

To prawie dobrze, że nigdy nie byliśmy w stanie w pełni zrozumieć, jak działa ludzka pamięć, ponieważ gdybyśmy to zrobili, prawdopodobnie po prostu byśmy zapomnieli. Pamięć zawsze była tego rodzaju meta-tajemnicą, a jedną z jej największych zagadek jest kwestia tego, co nazywa się pamięcią roboczą: informacje, które przechowujemy w pamięci krótkoterminowej, takie jak numer telefonu, do którego będziemy musieli zadzwonić lub twarz, do której Będę musiał rozpoznać na spotkaniu, a potem zapomnieć.

W przeciwieństwie do długotrwałych wspomnień, o których uważa się, że są zachowane w połączeniach synaptycznych między sieciami neuronów, które są faktycznie trwałe, neurony zaangażowane są krótko pamięci terminowe muszą mieć możliwość łatwego rozłączenia. Naukowcy wierzyli, że te tymczasowe wspomnienia w ogóle powstają dzięki niskiemu poziomowi aktywacji elektrycznej, który utrzymuje określony wzorzec komórek mózgowych połączonych tylko tak długo, jak to konieczne, zanim się wyłączy i pamięć może zostać wymazana.

Jednak teraz, w artykule opublikowanym w Science, zespół badaczy z University of Wisconsin w Madison odkrył zupełnie inny mechanizm. Wygląda na to, że wspomnienia robocze są zachowane w stanie utajonym lub ukrytym i istnieją bez żadnej widocznej aktywacji do momentu, gdy są potrzebne.

Badanie prowadzone przez psychologa Nathana Rose'a obejmowało grupę próbną badanych, którzy uczestniczyli w trzech różnych zadaniach pamięciowych. W jednym z nich poproszono ich o zapamiętanie twarzy wyświetlonej na ekranie, a następnie wybranie dopasowania z grupy twarzy, które zostały wyświetlone później. W niektórych przypadkach wśród późniejszych próbek byłaby dokładnie dopasowana twarz; w innych przypadkach byłby po prostu bardzo podobny. W obu przypadkach celem było wybranie najlepszej twarzy spośród oferowanych.

„Użyliśmy generowanych komputerowo, nowych twarzy zamiast, na przykład, sławnych twarzy” - wyjaśniła Rose w e-mailu do TIME, „Aby ludzie nie mogli po prostu trzymać się powiązanych nazw lub szczegółów”.

Inne testy były nieco prostsze: zapamiętanie kierunku, w którym poruszała się grupa kropek i wybranie najbliższego dopasowania z seria późniejszych grup; i zapamiętanie słowa i wybranie dla niego najbliższego rymu z grupy innych słów. Wszystkie zadania były nieco utrudnione przez fakt, że oryginalne obrazy migały na ekranie tylko przez jedną sekundę, po czym następowała 7,5-sekundowa przerwa, po której następowała jednosekundowa lampa błyskowa dla późniejszych dopasowań. Co więcej, badani musieliby pamiętać o wszystkich trzech oryginalnych obrazach - twarzy, ruchomych kropkach i rymujących się słowach - zanim zostaną przetestowani na którymkolwiek z nich. W niektórych przypadkach mówiono im, którego z nich mają się spodziewać, że będzie musiał dopasować się jako pierwszy. W innych przypadkach tak nie było.

Podczas testu mózgi badanych skanowano za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego i elektroencefalogramów, które - z pomocą oprogramowania do analizy wzorców - były w stanie wykryć piki w odczyty wskazujące na aktywację synaptyczną dla określonych pamięci. W starym modelu pamięci roboczej występowałyby wykrywalne szczyty w połączeniach synaptycznych, które reprezentowały wszystkie trzy oryginalne obrazy - ponieważ byłby to jedyny sposób na istnienie wspomnień - nawet jeśli byłby być może nieco wyższy szczyt dla tego, który musiałby zostać użyty jako pierwszy.

Zamiast tego, chociaż rzeczywiście istniała wykrywalna aktywność neuronowa dla tak zwanego elementu pamięci nadzorowanej (AMI) - tej, o której badani wiedzieli, że będzie potrzebować od razu —Nie było ich wcale dla elementów pamięci nienadzorowanej (UMI), których badani również mogliby potrzebować, ale dopiero później. „Dowody neuronalne wracają do podstawowego poziomu aktywacji, tak jakby element został zapomniany” - napisał Rose. Mimo to, gdy badanych pytano o UMI, pojawił się szczyt, tak jak w przypadku AMI. W obu przypadkach pamięć robocza działała dobrze, ale w jednym przypadku bez żadnego widocznego systemu pamięci.

Aby potwierdzić odkrycia, Rose i jego zespół użyli impulsu przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. niski, nieszkodliwy ładunek magnetyzmu przyłożony do skóry głowy - w celu sztucznej stymulacji uśpionych miejsc UMI. Magnetyzm spowodował, że UMI zarejestrowały aktywność, ale tylko do czasu, gdy określona runda testu została wykonana, a badani wiedzieli, że nie będą potrzebować żadnych wspomnień. W tym momencie stymulacja magnetyczna nie zadziałała. Wniosek: nienadzorowane wspomnienia są utrzymywane w tym, co naukowcy nazywają „stanem uprzywilejowanym”, tylko tak długo, jak długo muszą.

Badanie nie wyjaśnia, co zachowuje pamięć roboczą, jeśli aktywacja niskiego poziomu nie t, ale zmiany w wagach synaptycznych - lub potencjalne, że jeden neuron musi wpływać na zachowanie innego w synapsie - mogą być odpowiedzią. Niezależnie od wyjaśnienia, praca ma implikacje dla zrozumienia nie tylko pamięci, ale także innych funkcji poznawczych, takich jak percepcja, uwaga i utrzymanie celu.

Co więcej, pisze Rose, „wyniki mają ekscytujące implikacje, jeśli nieinwazyjne techniki stymulacji mózgu mogą być użyte do reaktywacji i potencjalnego wzmocnienia utajonych wspomnień” - innymi słowy, do odzyskania informacji, które zostały na zawsze utracone.