Neurowetenschappers hebben ontdekt dat wanneer iemand zich een oude herinnering herinnert, er in de hersenen onmiddellijk een voorstelling van de hele gebeurtenis wordt gereactiveerd die vaak de mensen, de plaats, de geuren, de muziek en andere onbenulligheden omvat. Het ophalen van oude herinneringen kan een filmische kwaliteit hebben. Herinneringen lijken zich vaak af te spelen in het geestesoog als een oude Super 8 home movie of vintage Technicolor film, en dit nieuwe onderzoek verklaart waarom.
In een nieuwe studie van University College London (UCL), ontdekten neurowetenschappers dat wanneer iemand zich een enkel aspect van een gebeurtenis uit zijn of haar verleden probeert te herinneren – zoals een recent verjaardagsfeestje – dat een volledige weergave van de hele scène in de hersenen wordt gereactiveerd als stukjes van een legpuzzel die samenkomen om een levendige herinnering te creëren.
De studie van juli 2015, “Evidence for Holistic Episodic Recollection via Hippocampal Pattern Completion,” werd gepubliceerd in Nature Communications. Dit onderzoek is het eerste dat bewijs levert voor een patroon voltooiingsproces in de menselijke hippocampus, zoals het betrekking heeft op de alledaagse ervaring van het herinneren van eerdere levensgebeurtenissen en oude herinneringen.
In de nieuwe studie konden onderzoekers aantonen hoe de hippocampus de diverse elementen van een gebeurtenis samenbindt om een enkelvoudige en holistische herinnering te vormen. Tijdens het terughalen van herinneringen, roepen de hersenen een oude herinnering op door verschillende componenten samen te voegen via een patroon dat een samenhangende herinnering vormt aan dingen uit het verleden.
Hoe worden herinneringen gecodeerd om teruggehaald te worden?
Het nieuwe onderzoek onthult dat mensen zich levensgebeurtenissen herinneren met behulp van afzonderlijke draden, die aan elkaar worden gekoppeld tot een wandkleed van associaties. Tijdens het neuronale coderingsproces activeren verschillende elementcomponenten verschillende neocorticale gebieden.
Bij het ophalen van een oude herinnering treedt neocorticale activiteit op in gebieden die verbonden zijn met alle afzonderlijke elementen die de herinnering creëren. De mate waarin iemand zich een herinnering uit het verleden levendig kan herinneren, correleert direct met het niveau van de hippocampale activiteit.
In een persbericht legt hoofdauteur Dr. Aidan Horner van het UCL Institute of Cognitive Neuroscience uit: “Wanneer we ons een eerdere levensgebeurtenis herinneren, hebben we het vermogen om onszelf opnieuw in die ervaring onder te dompelen. We herinneren ons de kamer waar we waren, de muziek die speelde, de persoon met wie we praatten en wat ze zeiden. Wanneer we de gebeurtenis voor het eerst meemaken, zijn al deze verschillende aspecten vertegenwoordigd in verschillende delen van de hersenen, maar we zijn nog steeds in staat om ze later allemaal te herinneren. Het is de hippocampus die cruciaal is voor dit proces, door al deze verschillende aspecten te associëren, zodat de hele gebeurtenis kan worden teruggehaald.”
De onderzoekers toonden aan dat associaties die gevormd worden tussen de verschillende aspecten van een gebeurtenis, het mogelijk maken dat één aspect een golf van herinnering terugbrengt die de andere aspecten omvat. Dit proces staat bekend als “patroon voltooiing.”
Met behulp van fMRI, identificeerden de onderzoekers hoe verschillende aspecten van het terughalen van een oude herinnering worden weerspiegeld in activiteit in verschillende gebieden van de hersenen die componenten van de herinnering bevatten. Wanneer gevraagd wordt naar een aspect van een eerdere gebeurtenis, triggert activiteit in de hippocampus de activatie van elk van deze hersengebieden, deze reactivatie komt overeen met een oude herinnering die in gedachten komt. Hoofdauteur van de studie, Neil Burgess, lichtte dit onderzoek als volgt toe:
Dit werk ondersteunt een al lang bestaand computationeel model van hoe het geheugen zou kunnen werken, waarin de hippocampus het mogelijk maakt verschillende soorten informatie aan elkaar te binden zodat ze als een samenhangende gebeurtenis kunnen worden voorgesteld wanneer we ons willen herinneren wat er is gebeurd. Het biedt een fundamenteel inzicht in ons vermogen om ons te herinneren wat er is gebeurd, en kan helpen begrijpen hoe dit proces fout kan gaan bij aandoeningen als de ziekte van Alzheimer of posttraumatische stressstoornis (PTSS).
Heb je toevallig Barack Obama in de keuken gezien met een hamer?
Bij het experiment waren 26 vrijwilligers betrokken, aan wie werd gevraagd zich een reeks ‘gebeurtenissen’ voor te stellen en te onthouden, waarbij verschillende locaties, beroemde mensen en willekeurige voorwerpen betrokken waren. De proefpersonen werd gevraagd zich de details van de gebeurtenis te herinneren op basis van een enkele aanwijzing. Bijvoorbeeld, een proef ‘gebeurtenis’ betrof een scenario van president Barack Obama in een keuken met een hamer.
Volwassenen werden vervolgens gevraagd om zich details te herinneren op basis van een enkele cue, zoals, “Waar was Obama?” of “Wie was in de keuken?” of “Welk voorwerp had Obama?” Terwijl hen werd gevraagd om verschillende aspecten van gebeurtenissen te herinneren, ondergingen vrijwilligers fMRI-scans om hun hersenactiviteit te meten.
De resultaten toonden aan dat verschillende delen van de hersenen verhoogde activiteit vertoonden bij het coderen van afzonderlijke aspecten van elke gebeurtenis, en dat de hippocampus later de kritieke links tussen hen levert om een complete herinnering te vormen die kan worden opgeroepen.
Gebruik makend van het Obama voorbeeld, verhoogde de activiteit in één deel van de hersenen wanneer vrijwilligers aan Obama dachten, een ander deel wanneer ze aan de keuken dachten, en weer een ander deel wanneer ze aan de hamer dachten. De studie toonde aan dat wanneer gevraagd werd “waar was Obama?” de activiteit ook toenam in de regio’s die overeenkwamen met Obama en de keuken.
Intrigerend is dat deze studie de bevindingen weerspiegelt die gisteren werden vrijgegeven door onderzoekers van de Universiteit van Leicester en UCLA, die meldden dat nieuwe herinneringen werden gevormd door individuele neuronen in de hippocampus wanneer een beroemdheid werd gefotoshopt in een afbeelding met een iconisch herkenningspunt. De foto van Clint Eastwood voor de Scheve Toren van Pisa illustreert dit fenomeen.
Als je meer over dat onderzoek wilt lezen, bekijk dan mijn Psychology Today blog post, “De neurowetenschap van het vormen van nieuwe herinneringen.”
Toevallig gebruikt het UCL-team ook het voorbeeld van een beroemdheid en een beroemde locatie door te verwijzen naar de associatie van Marilyn Monroe met New York City als een voorbeeld van hoe twee elementen worden getrouwd in een enkelvoudige herinnering.
Het zich herinneren van complexe herinneringen aan levensgebeurtenissen wordt beschouwd als het kenmerk van het episodisch geheugen. Door de verrijkte aspecten van geheugencodering kan het hebben van een flashback naar een eerdere levensgebeurtenis aanvoelen alsof u de ervaring opnieuw beleeft. Dit soort herinneringen kan nostalgisch zijn op een troostende manier of schrijnend als de oude herinnering gekoppeld is aan PTSS.
Conclusie: De hippocampus verbindt de puntjes om oude herinneringen op te roepen
Onze hersenen zijn in staat oude herinneringen op te roepen door alle verschillende elementen samen te voegen om een levendige herinnering aan het verleden te creëren. De hippocampus verbindt verschillende neocorticale gebieden, en brengt ze samen in een holistisch en samenhangend ‘event engram’ of neuraal netwerk dat een specifieke levensgebeurtenis of herinnering uit je verleden vertegenwoordigt.