Mózg podróżuje w czasie, choć niekoniecznie tak, jak sobie wyobrażacie

Dwa rodzaje komórek mózgowych odgrywają kluczową rolę w dzieleniu naszych wspomnień na segmenty, które można później przywołać. Mózg „podróżuje w czasie” powracając do tych wspomnień.

Autorzy badań opublikowanych na łamach Nature Neuroscience wyjaśniają, że dzięki ich odkryciom możliwe będzie opracowywanie skuteczniejszych metod leczenia demencji czy choroby Alzheimera. W grę wchodzą też wszystkie inne schorzenia prowadzące do zaburzeń pamięci.

Czytaj też: Jak zrozumieć choroby mózgu? Naukowcy opracowali przełomową technologię

Ueli Rutishauser, który zarządzał badaniami w tej sprawie, wyjaśnia, że brak wystarczających informacji z zakresu funkcjonowania ludzkiej pamięci utrudnia udzielanie pomocy osobom cierpiącym na jej zaburzenia. Wiadomo natomiast, iż zjawisko określane mianem segmentacji zdarzeń umożliwia dzielenie wspomnień na części. Rutishauser i reszta członków zespołu badawczego wykonali analizy mózgów 19 pacjentów cierpiących na padaczkę lekooporną. Chcieli w ten sposób przekonać się, jak neurony zachowują się w czasie segmentacji zdarzeń.

Uczestnikom badania wprowadzano do mózgu elektrody umożliwiające lokalizowanie źródeł ich napadów padaczkowych oraz rejestrowanie aktywności poszczególnych neuronów. Naukowcy wzięli pod uwagę coś, co określa się mianem miękkich i twardych granic poznawczych.

Przykładem miękkiej granicy może być scena, w której dwie osoby idą korytarzem i rozmawiają, a w następnej scenie dołącza do nich trzecia osoba, ale nadal stanowi to część tej samej ogólnej narracji. W przypadku twardej granicy, druga scena może dotyczyć zupełnie innej grupy osób jadących samochodem. […] Różnica między twardymi i miękkimi granicami polega na wielkości odchylenia od bieżącej narracji.

wyjaśnia Rutishauser

Gdy pacjenci oglądali filmy, badacze zwrócili uwagę na wzrost aktywności tzw. komórek granicznych. Następował on zarówno po przekroczeniu twardych, jak i miękkich granic, podczas gdy „komórki zdarzeń” zwiększały swoją aktywność wyłącznie w reakcji na twarde granice. Być może w takich okolicznościach mózg staje się zdolny do utworzenia nowych wspomnień. Naukowcy porównują to do tworzenia nowego folderu w komputerze i wypełniania go plikami do momentu, w którym pojawi się kolejna granica, związana z utworzeniem następnego folderu.

Ludzki mózg dzieli wspomnienia na segmenty, aby łatwiej je przywoływać

Kiedy chcemy natomiast przywołać jakieś wspomnienie, mózg zaczyna podróż w czasie. Komórki mózgowe ulegają aktywacji, a mózg zaczyna doszukiwać się podobieństw we wzorcach aktywności z tymi, które pojawiły się w momencie tworzenia wspomnień. Potwierdził to eksperyment wykorzystujący zdjęcia częściowo powiązane z filmami zaprezentowanymi wcześniej pacjentom. Mieli oni ocenić, czy obrazy te pojawiły się we wspomnianych nagraniach, czy też nie. Okazało się, iż uczestnicy częściej zapamiętywali zdjęcia związane z twardymi bądź miękkimi granicami.

Czytaj też: Interfejs mózg-komputer doczekał się postępu. Sterowanie myślami będzie coraz popularniejsze

Drugi eksperyment dotyczył natomiast ustalania kolejności obrazów pochodzących z wyświetlanych wcześniej filmów. Najwięcej trudności dotyczyło zdjęć, które pojawiły się po przeciwnych stronach twardej granicy. Sugeruje to, że mózg umieścił te obrazy w dwóch osobnych „folderach”. W ramach dalszych badań naukowcy chcieliby przekonać się, czy komórki graniczne i komórki zdarzeń uruchamiają neurony dopaminowe w czasie aktywacji. Poza tym zamierzają sprawdzić, czy dopamina może być wykorzystywana do wspomagania w zakresie powstawania wspomnień.