Neurotieteilijät ovat havainneet, että kun joku palauttaa mieleensä vanhan muiston, aivoissa aktivoituu välittömästi uudelleen koko tapahtuman esitys, joka usein sisältää ihmiset, paikan, tuoksut, musiikin ja muut pikkutiedot. Vanhojen muistojen palauttaminen mieleen voi olla elokuvamaista. Muistot näyttävät usein toistuvan mielen silmissä kuin vanha Super 8 -kotielokuva tai vanha Technicolor-filmi, ja tämä uusi tutkimus selittää miksi.
Lontoon University College Londonissa (UCL) tehdyssä uudessa tutkimuksessa neurotieteilijät havaitsivat, että kun joku yrittää muistaa menneisyydestään jonkin tapahtuman – kuten äskettäiset syntymäpäiväjuhlat – yksittäisen seikan, aivoissa aktivoituu uudelleen koko kohtauksen täydellinen esitys kuin palapelin palat, jotka asettuvat yhteen muodostaen eloisan muistikuvan.
Heinäkuussa 2015 julkaistu tutkimus ”Evidence for Holistic Episodic Recollection via Hippocampal Pattern Completion” julkaistiin Nature Communications -lehdessä. Tämä tutkimus on ensimmäinen, joka tarjoaa todisteita ihmisen hippokampuksessa tapahtuvasta kuvioiden täydentämisprosessista, joka liittyy arkipäiväiseen kokemukseen aiempien elämäntapahtumien ja vanhojen muistojen palauttamisesta mieleen.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat pystyivät osoittamaan, miten hippokampus sitoo yhteen tapahtuman erilaiset osatekijät muodostaakseen ainutkertaisen ja kokonaisvaltaisen muiston. Muistin palauttamisen aikana aivot palauttavat vanhan muiston mieleen kokoamalla eri osatekijät yhteen kuvion kautta, joka muodostaa yhtenäisen muiston menneistä asioista.
Miten muistot koodataan haettavaksi?
Uusi tutkimus paljastaa, että ihmiset muistavat elämäntapahtumia yksittäisten säikeiden avulla, jotka kytkeytyvät yhteen assosiaatioiden kudelmaksi. Neuronaalisen koodausprosessin aikana eri elementtikomponentit aktivoivat erillisiä neokortikaalisia alueita.
Haettaessa vanhaa muistia, neokortikaalinen aktiivisuus tapahtuu alueilla, jotka liittyvät kaikkiin muistin muodostaviin erillisiin elementteihin. Se, kuinka elävästi joku pystyy muistamaan menneen muiston, korreloi suoraan hippokampuksen aktiivisuuden tason kanssa.
Lehdistötiedotteessa pääkirjoittaja, tohtori Aidan Horner UCL:n kognitiivisen neurotieteen instituutista selittää: ”Kun muistelemme aiempaa elämäntapahtumaa, meillä on kyky uppoutua kokemukseen uudelleen. Muistamme huoneen, jossa olimme, soitetun musiikin, henkilön, jonka kanssa puhuimme ja mitä hän sanoi. Kun koemme tapahtuman ensimmäisen kerran, kaikki nämä erityispiirteet ovat edustettuina aivojen eri alueilla, mutta pystymme silti muistamaan ne kaikki myöhemmin. Hippokampus on kriittinen tässä prosessissa, sillä se yhdistää kaikki nämä eri näkökohdat niin, että koko tapahtuma voidaan palauttaa mieleen.”
Tutkijat osoittivat, että tapahtuman eri näkökohtien välille muodostuneet assosiaatiot mahdollistavat sen, että yksi näkökohta voi palauttaa mieleen muistiaallon, joka sisältää muut näkökohdat. Tätä prosessia kutsutaan ”kuvion täydentämiseksi.”
FMRI:n avulla tutkijat tunnistivat, miten vanhan muiston palauttamisen eri näkökohdat heijastuvat aktiivisuuteen aivojen eri alueilla, jotka pitävät sisällään muistin osia. Kun kysytään jostakin aikaisemman tapahtuman näkökohdasta, aktiviteetti hippokampuksessa laukaisee jokaisen näistä aivoalueista aktivoitumisen, tämä uudelleenaktivoituminen vastaa vanhan muiston palaamista mieleen. Tutkimuksen vanhempi kirjoittaja Neil Burgess selitti tutkimusta sanomalla:
Tämä työ tukee pitkään vallinnutta laskennallista mallia siitä, miten muisti voisi toimia, jossa hippokampus mahdollistaa erityyppisten tietojen sitomisen toisiinsa niin, että ne voidaan kuvitella yhtenäiseksi tapahtumaksi silloin, kun halutaan muistella tapahtunutta. Se tarjoaa perustavanlaatuisen näkemyksen kyvystämme muistaa tapahtunutta ja voi auttaa ymmärtämään, miten tämä prosessi voi mennä pieleen Alzheimerin taudin tai traumaperäisen stressihäiriön (PTSD) kaltaisissa tiloissa.
Satuitko näkemään Barack Obaman keittiössä vasaran kanssa?
Kokeeseen osallistui 26 vapaaehtoista, joita pyydettiin kuvittelemaan ja painamaan mieleen sarja ”tapahtumia”, joihin liittyi erilaisia paikkoja, kuuluisia ihmisiä ja satunnaisia esineitä. Koehenkilöitä pyydettiin muistamaan tapahtuman yksityiskohdat yhden vihjeen perusteella. Esimerkiksi yksi koe-”tapahtuma” sisälsi skenaarion, jossa presidentti Barack Obama oli keittiössä vasaran kanssa.
Vapaaehtoisia pyydettiin sitten muistamaan yksityiskohtia yhden vihjeen perusteella, kuten ”Missä Obama oli?” tai ”Kuka oli keittiössä?” tai ”Mikä esine Obamalla oli?”. Samalla kun vapaaehtoisia pyydettiin palauttamaan mieleen tapahtumien eri näkökohtia, heille tehtiin fMRI-kuvaus aivotoiminnan mittaamiseksi.
Tulokset osoittivat, että aivojen eri osat osoittivat lisääntynyttä aktiivisuutta koodatessaan kunkin tapahtuman yksittäisiä näkökohtia ja että hippokampus tarjoaa myöhemmin kriittiset yhteydet niiden välille muodostaakseen täydellisen muistin, joka voidaan palauttaa mieleen.
Käytettäessä Obama-esimerkkiä aktiivisuus lisääntyi yhdessä aivojen osassa, kun vapaaehtoiset ajattelivat Obamaa, toisessa, kun he ajattelivat keittiötä, ja taas toisessa, kun he ajattelivat vasaraa. Tutkimus osoitti, että kysyttäessä ”missä Obama oli?” aktiivisuus lisääntyi myös Obamaa ja keittiötä vastaavilla alueilla.
Kiinnostavaa kyllä, tämä tutkimus peilaa eilen julkaistuja tuloksia, jotka Leicesterin yliopiston ja UCLA:n tutkijat julkaisivat, kun he kertoivat, että yksittäiset neuronit hippokampuksessa muodostivat uusia muistoja, kun julkkis photoshopattiin kuvaan ikonisen maamerkin kanssa. Kuva Clint Eastwoodista Pisan kaltevan tornin edessä havainnollistaa tätä ilmiötä.
Jos haluat lukea lisää tuosta tutkimuksesta, lue Psychology Today -blogikirjoitukseni ”The Neuroscience of Forming New Memories”.
Sattumoisin UCL:n tutkimusryhmä käyttää myös esimerkkiä julkkiksesta ja kuuluisasta paikasta viittaamalla Marilyn Monroen assosiaatioon New Yorkin kaupungista esimerkkinä siitä, miten kaksi elementtiä nivoutuvat yhteen ainoaksi muistoksi.
Episodisen muistin tunnusmerkkinä pidetään monimutkaisten elämäntapahtumamuistojen palauttamista mieleen. Muistikoodauksen rikastuneista näkökohdista johtuen takauma aiemmasta elämäntapahtumasta voi tuntua siltä kuin eläisi kokemuksen uudelleen. Tällainen muistelu voi olla lohdullisella tavalla nostalgista tai ahdistavaa, jos vanha muisto liittyy PTSD:hen.
Johtopäätös: The Hippocampus Connects the Dots to Recall Old Memories
Aivomme kykenevät palauttamaan vanhoja muistoja mieleen kokoamalla yhteen kaikki eri elementit, jotka luovat elävän muiston menneisyydestä. Hippokampus yhdistää eri neokortikaalisia alueita ja kokoaa ne yhteen kokonaisvaltaiseksi ja yhtenäiseksi ”tapahtuma-engraamiksi” tai hermoverkoksi, joka edustaa tiettyä elämäntapahtumaa muistoa menneisyydestäsi.