Vergessen Sie oder haben Sie die Tür zu Ihrer Wohnung geschlossen? Jetzt werden Sie herausfinden warum. Überprüfen Sie, wie der Speicher funktioniert.
Sie versuchen sich um jeden Preis zu erinnern, wo Sie Ihre Schlüssel abgelegt haben ... Aber es war zu einer bestimmten Zeit, Sie tun immer das Gleiche, warum erinnern Sie sich nicht? Warum suchen Sie nach Schlüsseln?
Die Wiederherstellung des Gedächtnisses war Gegenstand zahlreicher Tierstudien und anderer Arbeiten zur Bildgebung beim Menschen, aber genau, wie der Prozess funktioniert - und wie wir Entscheidungen auf der Grundlage von Erinnerungen treffen - bleibt unklar.
In einer neuen Studie, die in der Science-Ausgabe vom 26. Juni veröffentlicht wurde, identifizierte ein Team von Neurowissenschaftlern von Caltech und dem Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles verschiedene Gruppen einzelner Neuronen, die für die gedächtnisbasierte Entscheidungsfindung verantwortlich sind.
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- Ein wesentlicher Aspekt der kognitiven Flexibilität ist unsere Fähigkeit, Informationen im Speicher selektiv abzurufen, wenn wir sie benötigen. Zum ersten Mal im menschlichen Gehirn wurden Neuronen beschrieben, die gedächtnisbasierte Entscheidungen signalisieren. Darüber hinaus zeigt unsere Studie, wie Erinnerungen selektiv und nur bei Bedarf auf den Frontallappen übertragen werden, sagt der Autor der Studie.
Die Studie, die sich auf die Behandlung von Gedächtnisproblemen im Zusammenhang mit Alzheimer, Epilepsie und Schizophrenie auswirkt, wurde bei Patienten durchgeführt, die sich bereits einer Gehirnoperation unterzogen hatten. Die Freiwilligen betrachteten die Bilder auf einem Bildschirm und beantworteten verschiedene Fragen zu den Bildern, während die Forscher die Aktivität einzelner Neuronen in ihrem Gehirn mit implantierten Elektroden aufzeichneten.
Zum Beispiel wurde einem Patienten ein Foto einer Person gezeigt, die er noch nie gesehen hatte, und er fragte: "Haben Sie dieses Gesicht schon gesehen?" oder "Ist das ein Gesicht?" Beide Fragen helfen den Forschern, zwischen einer speicherbasierten Entscheidung und einer Nicht-Speicherentscheidung zu unterscheiden.
"Wir treffen Entscheidungen immer auf der Grundlage von Erinnerungen", sagt Hauptautor Juri Minxha. "Welches Restaurant soll ich heute Abend wählen?" oder "Wo soll ich jetzt nach den Schlüsseln suchen?" In dieser Studie haben wir einfache "Ja" - oder "Nein" -Fragen gestellt, damit der Freiwillige auf sein letztes Gedächtnis oder kategorisches Wissen zugreifen kann.
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Wo ist unsere Erinnerung?
Erinnerungen werden in der unteren Mitte des Gehirns in einer Region codiert und gesucht, die als medialer Temporallappen bekannt ist und den Hippocampus umfasst. Entscheidungsprozesse umfassen einen Bereich an der Vorderseite des Gehirns, der als medialer frontaler Kortex bezeichnet wird.
Die Fähigkeit, unsere Erinnerungen flexibel einzubeziehen und zu nutzen, um Entscheidungen zu treffen, hängt von der Interaktion zwischen Frontal- und Temporallappen ab, wobei ersterer der Ort der exekutiven Kontrolle und letzterer der Ort solcher Erinnerungen ist. Bisher war wenig bekannt, wie die Wechselwirkungen zwischen diesen beiden Teilen des menschlichen Gehirns stattfinden.
In der Studie überwachten die Forscher einzelne Neuronen sowohl im Temporallappen als auch im Frontallappen von 13 Personen. Die Ergebnisse zeigten Neuronen, die Erinnerungen im Temporallappen und "Gedächtnisselektionsneuronen" im Frontallappen codieren; Diese Neuronen speichern keine Erinnerungen, sondern helfen, sie wiederzugewinnen.
- Sowohl der mediale Temporallappen als auch der mediale Frontalcortex werden aktiv, wenn der Patient nach einer Entscheidung an etwas denken muss. Die Interaktion zwischen diesen beiden Gehirnstrukturen ermöglicht einen erfolgreichen Speicherabruf. Wenn wir den Patienten also fragen, ob er zuvor ein Gesicht gesehen hat, werden die Neuronen in beiden Regionen aktiv. Aber wenn wir ihnen dasselbe Bild zeigen und fragen: „Ist das ein Gesicht? Dann schweigen die Speicherauswahlneuronen. Stattdessen sehen wir eine zweite unterschiedliche Population von Neuronen im Frontallappen, was den aktuellen Zweck des Subjekts bestätigt, ein Bild zu kategorisieren.
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Die Studie identifizierte auch einen anderen Satz von "kontextuellen Neuronen" im Frontallappen. Diese Neuronen codieren Informationen über die Anweisungen, die dem Subjekt für eine bestimmte Aufgabe gegeben wurden. Zum Beispiel wurden die Probanden angewiesen, einen Knopf zu drücken oder Augenbewegungen zu verwenden, um auf eine Frage zu antworten. Kontextneuronen signalisierten, welche dieser beiden Maßnahmen ergriffen werden sollten, unabhängig von der Antwort auf die Frage.
Interessanterweise fanden wir heraus, dass die Entscheidung durch Speicherauswahlneuronen auf abstrakte Weise dargestellt wurde, so dass dieselben Neuronen diese Informationen in unterschiedlichen Kontexten signalisieren können. Dies erklärt wahrscheinlich die große Flexibilität, die wir bei der menschlichen Entscheidungsfindung sehen.
Die Kommunikation zwischen den Temporallappen und den Frontallappen wurde auch durch Analyse von Theta-Wellen beobachtet, die in den Temporallappen häufig sind. Die Forscher fanden heraus, dass die Neuronen im Frontallappen ihre Aktivität erst dann selektiv mit Theta-Wellen im Temporallappen ausrichten, wenn die Probanden eine gedächtnisbasierte Entscheidung getroffen haben.
Die Forscher sagten, sie könnten sogar erkennen, ob das Subjekt das Gesicht korrekt identifizieren sollte, indem es einfach feststellte, wie stark die Gedächtnisauswahlneuronen in den Frontallappen ihre Aktivität mit Theta-Wellen im Temporallappen koordinierten.
Insgesamt zeigt unsere Studie mehrere Schlüsselkomponenten für die Flexibilität der menschlichen Wahrnehmung, sagt Adolphs.
