Neurovidenskabsfolk har opdaget, at når en person genkalder sig et gammelt minde, genaktiveres der øjeblikkeligt en repræsentation af hele begivenheden i hjernen, som ofte omfatter personer, sted, lugte, musik og andre småting. At genkalde sig gamle minder kan have en filmisk kvalitet. Minderne synes ofte at udspille sig i sindets øje som en gammel Super 8-hjemmebiograf eller en gammel Technicolor-film, og denne nye forskning forklarer hvorfor.
I en ny undersøgelse fra University College London (UCL) har neurovidenskabsfolk opdaget, at når en person forsøger at huske et enkelt aspekt af en begivenhed fra sin fortid – f.eks. en nylig fødselsdagsfest – at en komplet repræsentation af hele scenen reaktiveres i hjernen som brikker i et puslespil, der samles til en levende erindring.
Undersøgelsen fra juli 2015, “Evidence for Holistic Episodic Recollection via Hippocampal Pattern Completion”, blev offentliggjort i Nature Communications. Denne forskning er den første, der giver beviser for en mønsterkompletteringsproces i den menneskelige hippocampus, som den vedrører den daglige oplevelse af at genkalde sig tidligere livsbegivenheder og gamle erindringer.
I den nye undersøgelse kunne forskerne vise, hvordan hippocampus binder de forskellige elementer fra en begivenhed sammen til en enkelt og holistisk hukommelse. Under hukommelsestilbagekaldelse genkalder hjernen en gammel erindring ved at sætte forskellige komponenter sammen via et mønster, der danner en sammenhængende erindring om tidligere ting.
Hvordan er erindringer kodet til genfinding?
Den nye forskning afslører, at mennesker husker livsbegivenheder ved hjælp af individuelle tråde, der er koblet sammen til en gobelin af associationer. Under den neuronale indkodningsproces aktiverer forskellige elementkomponenter forskellige neokortiske regioner.
Når man henter et gammelt minde, opstår neokortikal aktivitet i områder, der er forbundet med alle de separate elementer, der skaber hukommelsen. Graden af, i hvilken grad en person kan huske en tidligere erindring levende, korrelerer direkte med niveauet af hippocampal aktivitet.
I en pressemeddelelse forklarer hovedforfatter Dr. Aidan Horner fra UCL Institute of Cognitive Neuroscience: “Når vi husker en tidligere livsbegivenhed, har vi evnen til at fordybe os i oplevelsen igen. Vi husker det rum, vi var i, den musik, der blev spillet, den person, vi talte med, og hvad de sagde. Når vi først oplever begivenheden, er alle disse forskellige aspekter repræsenteret i forskellige regioner i hjernen, men vi er stadig i stand til at huske dem alle sammen senere hen. Det er hippocampus, der er afgørende for denne proces, idet den forbinder alle disse forskellige aspekter, så hele begivenheden kan genfindes.”
Forskerne viste, at de associationer, der dannes mellem de forskellige aspekter af en begivenhed, gør det muligt for et aspekt at bringe en bølge af hukommelse tilbage, der omfatter de andre aspekter. Denne proces er kendt som “mønsterkomplettering.”
Med fMRI identificerede forskerne, hvordan forskellige aspekter af at genkalde et gammelt minde afspejles i aktiviteten i forskellige regioner af hjernen, der indeholder komponenter af hukommelsen. Når man bliver spurgt om et aspekt af en tidligere begivenhed, udløser aktiviteten i hippocampus aktivering af hver af disse hjerneområder, denne reaktivering svarer til, at en gammel erindring kommer til syne. Seniorforfatteren af undersøgelsen, Neil Burgess, forklarede denne forskning med følgende ord:
Dette arbejde understøtter en langvarig beregningsmodel for, hvordan hukommelse kan fungere, hvor hippocampus gør det muligt at binde forskellige typer af information sammen, så de kan forestille sig som en sammenhængende begivenhed, når vi ønsker at huske, hvad der er sket. Det giver en grundlæggende indsigt i vores evne til at huske, hvad der er sket, og kan bidrage til at forstå, hvordan denne proces kan gå galt i tilstande som Alzheimers sygdom eller posttraumatisk stresssyndrom (PTSD).
Har du tilfældigvis set Barack Obama i køkkenet med en hammer?
I forsøget deltog 26 frivillige, som blev bedt om at forestille sig og huske en række “begivenheder”, der involverede forskellige steder, berømte personer og tilfældige genstande. Forsøgspersonerne blev bedt om at huske detaljerne i begivenheden på baggrund af et enkelt stikord. For eksempel involverede en af forsøgets “begivenheder” et scenarie med præsident Barack Obama i et køkken med en hammer.
De frivillige blev derefter bedt om at huske detaljer baseret på et enkelt stikord, såsom “Hvor var Obama?” eller “Hvem var i køkkenet?” eller “Hvilken genstand havde Obama?”. Mens de frivillige blev bedt om at huske forskellige aspekter af begivenhederne, gennemgik de frivillige fMRI-skanninger for at måle deres hjerneaktivitet.
Resultaterne viste, at forskellige dele af hjernen viste øget aktivitet ved indkodning af individuelle aspekter af hver begivenhed, og at hippocampus senere leverer de kritiske forbindelser mellem dem for at danne en komplet hukommelse, der kan genkaldes.
Med Obama-eksemplet øgedes aktiviteten i en del af hjernen, når de frivillige tænkte på Obama, en anden, når de tænkte på køkkenet, og endnu en anden, når de tænkte på hammeren. Undersøgelsen viste, at når de blev spurgt “hvor var Obama?”, steg aktiviteten også i de regioner, der svarede til Obama og køkkenet.
Hvis du gerne vil læse mere om denne undersøgelse, kan du læse mit blogindlæg i Psychology Today, “The Neuroscience of Forming New Memories”.
På samme måde bruger UCL-holdet tilfældigvis også eksemplet med en berømthed og et berømt sted ved at henvise til Marilyn Monroes association med New York City som et eksempel på, hvordan to elementer giftes sammen til et enkelt minde.
Det menes, at erindringen om komplekse erindringer om livsbegivenheder er kendetegnende for episodisk hukommelse. På grund af de berigede aspekter af hukommelseskodning kan det at have et flashback til en tidligere livsbegivenhed føles som om man genoplever oplevelsen. Denne form for reminiscens kan være nostalgisk på en betryggende måde eller rystende, hvis den gamle erindring er forbundet med PTSD.
Konklusion: Hippocampus forbinder prikkerne for at genkalde gamle minder
Vores hjerne er i stand til at genkalde gamle minder ved at stykke alle de forskellige elementer sammen for at skabe en levende erindring om fortiden. Hippocampus forbinder forskellige neokortikale regioner og bringer dem sammen i et holistisk og sammenhængende “begivenhedsengram” eller neuralt netværk, der repræsenterer en specifik livsbegivenhed i hukommelsen fra din fortid.