Overføring av informasjon fra korttidslagring til langtidslagring skjer under en dialog mellom forskjellige minnesentre.
Vi vet at all ny informasjon kommer først inn i korttidsminnet, og deretter i langtidsminnet. Noen ganger skjer imidlertid ikke transformasjonen av kortsiktige "filer" til langsiktige, og vi glemmer glatt hva vi prøvde å huske med all vår kraft.
Et snitt gjennom en murine hippocampus med modifiserte nevroner som lyser med et lysstoffrønt grønt protein
Foto: ZEISS Microscopy / flickr.com/photos/zeissmicro/156005210 ….
Entorhinal cortex nevron
Foto: Mike Economo / flickr.com/photos/mikeeconomo/3954477100
Salgsfremmende video:
Nevrovitere (og ikke bare dem) er ekstremt interessert i spørsmålet om hva denne prosessen avhenger av og hvilke fysiologiske, cellulære, molekylære forandringer som følger med den. Det antas at konsolideringen av hukommelsen - dette er navnet på overgangen fra dens kortsiktige variasjon til langvarig - er spesielt effektiv i en drøm. Det er en rekke eksperimentelle bevis for dette, men vi gjentar, konsolideringsmekanismen er fremdeles stort sett uklar.
Det er klart, mye her avhenger av den spesifikke informasjonsdialogen som oppstår mellom noen områder av hjernen i en drøm. For flere år siden viste nevrofysiologer fra University of California i Los Angeles for eksempel at i den "søvnige" omskrivingen av informasjon i hjernen, blir hovedrollen spilt av utvekslingen av replikker mellom neocortex (det vil si neocortex), entorhinal cortex og hippocampus.
Nyere studier fra Maxim Bazhenovs laboratorium ved University of California i Riverside er med på å forstå hvordan langtidsminnet konsolideres under "samtalen" mellom forskjellige hjerneområder. I en artikkel i Journal of Neuroscience, snakker forfatterne om langsomme rytmiske svingninger med en stor amplitude som spontant oppstår i et bestemt område av hjernebarken under søvn.
Disse svingningene påvirker synapser - interneuronale forbindelser, og, som du vet, avhenger nesten alt av synapser, inkludert læring med hukommelse: hvis synapsen svekkes, så brytes kjede av nevroner, kan impulsen ikke lenger løpe gjennom den, og noen partikkel informasjon er glemt. Endringer i synapser påvirker på sin side mønsteret og frekvensen til de langsomme svingningene: der synapsen har blitt intensivert, vil en spesifikk sekvens av impulser løpe om og om igjen. Hjernebarken gjentar som sagt litt informasjon hele tiden, for ikke å glemme den.
Men cortexens aktivitet avhenger på sin side av spesielle signaler fra hippocampus, som kalles skarpe spisse pulserende bølger, eller spisse krusninger, eller, i engelsk terminologi, skarpe bølgeknus-komplekser. De oppstår under langsom bølgesøvn; det er også kjent at "krusningene" som kommer fra hippocampus, er viktige for minnekonsolidering.
Hva gjør toppbølger? Etter modell av Maxim Bazhenov og hans kolleger, bestemmer de tid og sted for sakte jordskorpebølger. Det vil si at signalet fra hippocampus avgjør hvor de kortikale vibrasjonene oppstår og hvordan de vil se ut. Som vi nettopp sa, styrker cortexens aktivitet synapser, og i fremtiden vil signalet langs nervekretsene være i stand til å passere stille på egen hånd, uten påminnelser fra hippocampus. Vi kan si at selve cortex utfører konsolidering av minnet, mens hippocampus minner om hvor det må gjøres, hvilken minnepisode som skal spilles inn mer pålitelig.
En annen artikkel, publisert i Nature Neuroscience av nevrovitenskapsmenn ved University College London, fokuserer på spesifikke celler som er ansvarlige for navigasjon, nemlig nettsteder i hippocampus og gitterneuroner i entorhinal cortex. De er begge med på å navigere i terrenget, for deres oppdagelse for to år siden ble tildelt Nobelprisen i medisin og fysiologi. Vi vil ikke gå inn på særegenheter ved funksjonen til stedets nevroner og nervene i gitteret nå (de som ønsker kan lese om dem i vårt materiale), vi vil bare si at begge er nært beslektet med hukommelsen (og hvordan ellers - for alle, for orientering på bakken, i mitt sinn et kart over dette området).
Forskere som eksperimenterte med rotter, klarte å fange overføring av data fra en del av hjernen til en annen - etter at nevronene i hippocampus husket hva de gjorde og hvor rotta var for halvannen time siden, svarte nevroner i entorhinal cortex med en liten forsinkelse på 10 millisekunder.
Det er kjent at ved memorering, reproduserer nevroner impulsene de reagerte på med ny informasjon. Hippokampusen kalles et av de viktigste minnesentrene, men den er ikke i stand til å huske alt i verden, og derfor må den stadig dumpe den akkumulerte informasjonen til andre "depoter". Aktiviteten til celler i hippocampus og celler i entorhinal cortex så ut som om noen hadde sendt en fil til en annen, og ifølge forfatterne av arbeidet er dette første gang at et så koordinert arbeid i to hjerneområder som er ansvarlig for hukommelse har blitt observert. (Vi understreker at her snakker vi ikke om den regelmessige bølgeaktiviteten til det store hjernesenteret som helhet, men om de spesifikke impulsene fra grupper av celler.)
Det er tydelig at forskere fortsatt dechiffrerer de individuelle stadiene i informasjons-cellulære prosesser som følger med konsolideringen av hukommelsen, men med hvert slikt arbeid blir helhetsbildet tydeligere, og kanskje i en mer eller mindre nær fremtid vil vi virkelig kunne si at vi endelig vet hvordan minnet vårt fungerer.
Kirill Stasevich
