Kuunda na kukumbuka kumbukumbu ni mfumo mgumu wa maingiliano na desynchronisation katika sehemu tofauti za ubongo. decade3s- anatomy online / Shutterstock

Jaribu kukumbuka kuwa chakula cha jioni cha mwisho ulikwenda. Labda unaweza kukumbuka ladha ya pasta hiyo ya kupendeza, sauti za piano za jazani kwenye kona, au kicheko hicho kibichi kutoka kwa muungwana meza tatu juu. Kile ambacho huwezi kukumbuka ni kuweka juhudi yoyote katika kukumbuka yoyote ya maelezo haya madogo.

Kwa njia fulani, ubongo wako umeshatengeneza haraka uzoefu huo na kuubadilisha kuwa kumbukumbu kali na ya muda mrefu bila bidii yoyote kutoka kwako. Na, unapotafakari juu ya chakula hicho leo, ubongo wako umetoa sinema ya ufafanuzi juu ya unga kutoka kwa kumbukumbu, kwa starehe yako ya kutazama kiakili, katika suala la sekunde.

Bila shaka, uwezo wetu wa kuunda na kupata kumbukumbu za muda mrefu ni sehemu ya msingi ya uzoefu wa mwanadamu - lakini bado tunayo mengi ya kujifunza juu ya mchakato huu. Kwa mfano, tunakosa kuelewa wazi jinsi mkoa tofauti wa ubongo huingiliana ili kuunda na kupata kumbukumbu. Lakini utafiti wetu wa hivi karibuni inaonyesha mwanga mpya juu ya jambo hili kwa kuonyesha jinsi shughuli za neural katika maeneo mawili tofauti ya ubongo huingiliana wakati wa kumbukumbu.

Hippocampus, muundo ulio ndani ya ubongo, umeonekana kwa muda mrefu kama kitovu cha kumbukumbu. Hippocampus husaidia "gundi" sehemu ya kumbukumbu pamoja ("wapi" na "wakati") kwa kuhakikisha kwamba neurons zinawaka pamoja. Hii mara nyingi hujulikana kama "maingiliano ya neural". Wakati misururu ile nambari ya "wapi" ingiliana na misururu hiyo nambari ya "wakati", maelezo haya yanahusiana kupitia jambo linalojulikana kama "Kujifunza Kiebrania".

Lakini hippocampus ni ndogo sana kuhifadhi kila undani kidogo ya kumbukumbu. Hii imesababisha watafiti wa nadharia kwamba hippocampus wito kwa neocortex - mkoa ambao unasindika maelezo tata ya hisia kama vile sauti na kuona - kusaidia kujaza maelezo ya kumbukumbu.

Neocortex hufanya hivyo kwa kufanya kinyume kabisa cha kile hippocampus inafanya - inahakikisha kwamba neuroni hazichomi pamoja. Hii hujulikana kama "desynchronisation ya neural". Fikiria kuuliza hadhira ya watu wa 100 kwa majina yao. Ikiwa wanalinganisha majibu yao (ambayo ni kusema, wote wanapiga kelele kwa wakati mmoja), labda hautaelewa chochote. Lakini ikiwa wataamua majibu yao (ambayo ni, wanabadilishana kuzungumza majina yao), labda utakusanya habari nyingi kutoka kwao. Vile vile ni kweli kwa neurons za neocortical - ikiwa zitarekebisha, wanajitahidi kupata ujumbe wao, lakini ikiwa wataamua, habari huja kwa urahisi.

Utafiti wetu ulipatikana kwamba hippocampus na neocortex hufanya kazi kwa kweli wakati wa kukumbuka kumbukumbu. Hii hufanyika wakati hippocampus inalinganisha shughuli zake kwa gundi sehemu ya kumbukumbu pamoja, na baadaye kusaidia kukumbuka kumbukumbu. Wakati huo huo, neocortex desynchronises shughuli yake kusaidia mchakato wa habari juu ya tukio na baadaye kusaidia mchakato wa habari juu ya kumbukumbu.

Ya paka na baiskeli

Tulijaribu wagonjwa wa kifafa cha 12 kati ya miaka ya 24 na 53. Wote walikuwa na elektroni mahali moja kwa moja ndani ya tishu za ubongo za hippocampus yao na neocortex kama sehemu ya matibabu kwa kifafa chao. Wakati wa majaribio, wagonjwa walijifunza ushirika kati ya kuchochea tofauti (kama vile maneno, sauti na video), na baadaye walikumbuka vyama hivi. Kwa mfano, mgonjwa anaweza kuonyeshwa neno "paka" ikifuatiwa na video ya baiskeli baiskeli barabarani.

Mgonjwa basi angejaribu na kuunda kiunganishi wazi kati ya hizo mbili (labda paka amepanda baiskeli) kuwasaidia kukumbuka ushirika kati ya vitu hivyo viwili. Baadaye, waliwasilishwa na moja ya vitu na kuulizwa kukumbuka nyingine. Watafiti kisha walichunguza jinsi hippocampus ilivyoshirikiana na neocortex wakati wagonjwa walikuwa wanajifunza na kukumbuka vyama hivi.

Wakati wa kujifunza, shughuli za neural katika neocortex desynchronised na kisha, karibu na 150 milliseconds baadaye, shughuli za neural katika hippocampus iliyosawazishwa. Inaonekana, habari kuhusu maelezo ya kihemko ya kichocheo ilikuwa kushughulikiwa kwanza na neocortex, kabla ya kupitishwa kwa hippocampus kuunganishwa pamoja.

Tuligundua kuwa hippocampus na neocortex hufanya kazi kwa karibu pamoja wakati wa kutengeneza na kupata kumbukumbu. Orawan Pattarawimonchai / Shutterstock

Kwa kufurahisha, muundo huu ulibadilishwa wakati wa kurudisha - shughuli za neural katika hippocampus kwanza zilizosawazishwa na kisha, karibu na milimita ya 250 baadaye, shughuli za neural katika neocortex desynchronised. Wakati huu, ilionekana kwamba hippocampus kwanza alikumbuka mstari wa kumbukumbu na kisha akaanza kuuliza neocortex kwa maelezo.

Matokeo yetu yanaungwa mkono nadharia ya hivi karibuni ambayo inaonyesha kwamba neocortex ya desynchronised na hippocampus iliyosawazishwa inahitaji kuingiliana kuunda na kukumbuka kumbukumbu.

Wakati kuchochea kwa ubongo imekuwa njia ya kuahidi ya kuongeza vifaa vyetu vya utambuzi, imeonekana kuwa ngumu kuamsha hippocampus kuboresha kumbukumbu ya muda mrefu. Shida muhimu imekuwa kwamba hippocampus iko ndani ya ubongo na ni ngumu kufikia na msukumo wa ubongo ambao umetumika kutoka kwa ungo. Lakini matokeo ya utafiti huu yanaonyesha uwezekano mpya. Kwa kuchochea mikoa katika neocortex ambayo inawasiliana na hippocampus, labda hippocampus inaweza kusukuma moja kwa moja kuunda kumbukumbu mpya au kukumbuka zile za zamani.

Kuelewa zaidi juu ya njia ambayo hippocampus na neocortex hufanya kazi pamoja wakati wa kutengeneza na kukumbuka kumbukumbu zinaweza kuwa muhimu kwa kuendeleza teknolojia mpya ambazo zinaweza kusaidia kuboresha kumbukumbu kwa wale wanaosumbuliwa na shida za utambuzi kama vile shida ya akili, na vile vile kukuza kumbukumbu kwa idadi ya watu kwa jumla.

kuhusu Waandishi

Benjamin J. Griffiths, Mtafiti wa daktari, Chuo Kikuu cha Birmingham na Simon Hanslmayr,, Chuo Kikuu cha Birmingham

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

vitabu_behavior