Neue Studie des menschlichen Gedächtnisses ist "eine große Errungenschaft"

Ein Forscherteam der University of Leicester (Großbritannien) und des Ronald Reagan Universitätscolleges (Los Angeles Medical Center, CA) hat eine "spektakuläre Entdeckung" gemacht, um zu verstehen, wie Erinnerungen entstehen.
Die Wissenschaftler zeigten den Teilnehmern Bilder von Prominenten und berühmten Sehenswürdigkeiten, sowohl getrennt als auch kombiniert, wie Clint Eastwood vor dem Schiefen Turm von Pisa.
Bildnachweis: University of Leicester

Veröffentlicht in der Zeitschrift NeuronDie Ergebnisse sind das Ergebnis einer 5-Jahres-Studie von Dr. Matias Ison und Prof. Rodrigo Quian Quiroga an der Universität Leicester und Dr. Itzhak Fried am Ronald Reagan UCLA Medical Center.

"Vor fast einem Jahrzehnt, als ich an der Universität von Buenos Aires in Argentinien einen Doktortitel in Statistischer Physik erhielt", sagt Dr. Ison, "beschloss ich, Quian Quirogas Team an der University of Leicester bei der Arbeit an Neurowissenschaften zu unterstützen. Damals Es war schwer vorstellbar, dass ich dazu beitragen konnte, zu verstehen, wie das Gehirn auf solch einer vitalen Ebene funktioniert. Es fühlt sich wirklich wie eine große Errungenschaft an. "

Diese Studie, die am Menschen durchgeführt wurde, baut auf Erkenntnissen früherer Tierstudien auf, welche Rolle der mediale Temporallappen bei der Bildung episodischer Erinnerungen spielt.

Tierversuche sind jedoch begrenzt in dem, was sie uns sagen können, da die Experimente auf ausgiebiges belohnungsbasiertes Training mit nicht natürlichen Reizen angewiesen sind. Die Autoren hinter der neuen Studie sagen, dass dieser Ansatz es unklar ließ, wie einzelne Neuronen episodische Erinnerungen natürlich kodieren könnten.

Die Aktivität von mehr als 600 einzelnen Neuronen wurde in der neuen Studie mit Elektronen gemessen, die in den medianen Schläfenlappen von 14 Teilnehmern implantiert wurden. Alle Teilnehmer hatten schwere Epilepsie, und die Elektroden wurden implantiert, um den Fokus der Anfälle für eine mögliche chirurgische Heilung zu identifizieren.

In der ersten Phase des Experiments sahen die Teilnehmer Bilder von Familienmitgliedern, berühmten Schauspielern, Sportlern und Orten wie dem Eiffelturm und dem Weißen Haus. Die Wissenschaftler zeigten den Teilnehmern dann zusammengesetzte Bilder, die die Personen und Orte, die die Patienten einzeln gesehen hatten, in Kombinationen darstellten, wie Clint Eastwood vor dem Schiefen Turm von Pisa.

Zusammengesetzte Bilder verursachten, dass Neuronen, die zuvor von nur einem Bild aktiviert wurden, für beide ausgelöst wurden

Nachdem die Patienten die zusammengesetzten Bilder nur einmal gesehen hatten, lernten sie, die Menschen und Orte zu assoziieren.

Die Forscher analysierten die neuronale Aktivität der Teilnehmer und fanden heraus, dass - nach Betrachtung der zusammengesetzten Bilder - dieselben medialen Temporallappen-Neuronen, die zum Zeitpunkt des ersten Blicks z. B. Clint Eastwood ausstießen, auch schossen, als die Teilnehmer den Schiefen Turm von Pisa sahen allein. Und dieselben Neuronen, die aktiviert wurden, als die Patienten das Bild des schiefen Turms von Pisa zum ersten Mal sahen, leuchteten nun auch auf, als sie Clint Eastwood allein sahen.

"Es war beeindruckend zu sehen, wie einzelne Neuronen das Lernen neuer kontextueller Assoziationen zwischen Menschen und Orten signalisierten und dass die Veränderungen in der Feuerung nach einer einzigen Instanz stattfinden konnten", sagt Dr. Ison. "Dies war auch kompatibel mit grundlegenden Mechanismen der episodischen Gedächtnisbildung."

Er fährt fort:

"Die erstaunliche Tatsache war, dass diese Veränderungen dramatisch waren, genau zum Zeitpunkt des Lernens, sogar nach einem Versuch. Die Entstehung von Assoziationen zwischen Konzepten nach einem einzigen Versuch, verbunden mit schnellen neuralen Aktivitätsänderungen, erwies sich als ideal für die Schöpfung neuer episodischer Erinnerungen. "

Als nächstes werden die Forscher untersuchen, warum einige verwandte Konzepte in Langzeitgedächtnis konsolidiert werden, während andere verworfen werden. Das Team möchte herausfinden, ob es möglich ist, diese vergessenen Erinnerungen durch Stimulation des Gehirns wiederzugewinnen.

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