Forscher bestimmen, wo das menschliche Gehirn Zeit und Ort der Erinnerungen speichert

Forscher der Ohio State University haben zum ersten Mal entdeckt, wo das menschliche Gehirn Zeit und Ort von Erinnerungen speichert.
Forscher fanden heraus, dass der linke vordere Hippocampus ein "breites Bild" von Zeit und Ort der Erinnerungen gibt.

Der leitende Autor Per Sederberg, Assistenzprofessor für Psychologie an der Ohio State, und Kollegen fanden heraus, dass ein Teil des Hippocampus des Gehirns dafür verantwortlich ist, Informationen über das "Wann und Wo" der Erinnerungen zu halten.

"Was wir hier aufgreifen, ist nicht die gesamte Erinnerung, sondern der Grundgedanke - das Wo und Wann der Erfahrung", erklärt Sederberg. "Dies könnte als der Gedächtnis-Hub angesehen werden, wo wir diese allgemeinen, großflächigen Darstellungen unserer Erfahrungen haben."

Die Forscher veröffentlichen ihre Ergebnisse in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Forscher haben in den letzten Jahren mehr über die Funktionsweise des Gehirns herausgefunden. Letztes Jahr, zum Beispiel, Medizinische Nachrichten heute berichteten, dass Forscher den Nobelpreis für die Entdeckung von "Platzzellen" und "Gitterzellen" in den Gehirnen von Ratten erhalten haben - Zellen, die als "inneres GPS" fungieren.

Word-Recall-Tests in menschlichen Studien haben auch mehr Informationen über die Speicherung von Erinnerungen durch das Gehirn ergeben.

Solche Studien haben jedoch nach Sederberg und Kollegen einige Mängel. Wenn es um Forschung geht, die das innere GPS von Ratten untersucht, weist das Team darauf hin, dass die Umgebung, in der Ratten leben, klein ist und in wenigen Metern gemessen werden kann, während Wortwiederholungstests beim Menschen nur wenige Minuten dauern von Erinnerungen.

Das Ohio State Team sagt, dass ihre Studie diese Probleme anspricht; Es ging nicht nur um die Analyse von realen Erinnerungen im Menschen, sondern solche Erinnerungen wurden über längere Zeiträume und Entfernungen aufgezeichnet.

Um ihre Ergebnisse zu erreichen, nahmen die Forscher neun Frauen im Alter von 19 bis 26 Jahren auf und versorgten sie mit einem Smartphone, das sie einen Monat lang an einem Gurt um den Hals tragen mussten.

Jedes Smartphone enthielt eine benutzerdefinierte Lifeblogging-App, die im Laufe des Tages Bilder zufällig aufgenommen hat. Die App zeichnete eine Reihe von Informationen auf, einschließlich des Datums, des Ortes und der Position des jeweiligen Bildes, und ob sich der Träger zum Zeitpunkt der Aufnahme bewegte.

Am Ende des einmonatigen Studienzeitraums wurden die Gehirne der Teilnehmer mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) gescannt, da ihnen jeweils 120 mit ihrem Smartphone aufgenommene Bilder gezeigt wurden. Die Teilnehmer sahen jedes Foto 8 Sekunden lang an. Während dieser Zeit wurden sie gebeten, sich an das gezeigte Ereignis zu erinnern und die Erfahrung erneut zu erleben.

Der linke vordere Hippocampus bietet ein "breites Bild" von Zeit und Ort der Erinnerungen

Als nächstes gruppierten die Forscher die Fotos von jedem Teilnehmer zu Paaren. Die Bilder in jedem Paar wurden mindestens 16 Stunden und 100 Meter voneinander entfernt aufgenommen, und die Forscher verglichen die fMRI-Daten für jedes Bild.

Sederberg und Kollegen erklären, dass verschiedene Erinnerungen zu unterschiedlichen Mustern der Gehirnaktivität führen, und je größer der Unterschied zwischen zwei Erinnerungen ist, desto größer ist der Unterschied in der Gehirnaktivität.

Die Forscher fanden heraus, dass die Unterschiede in der Aktivität im linken vorderen Hippocampus der Gehirne der Teilnehmer umso größer waren, je weiter Zeit und Entfernung voneinander entfernt waren. Sederberg sagt, solche Aktivitäten traten nicht auf, wenn die Teilnehmer Erinnerungen nicht abrufen konnten.

"Wir bekommen diesen Effekt auch nicht, wenn wir nur nach der Zeit und nicht nach dem Ort der Erinnerung fragen", fügt er hinzu. "Wir haben festgestellt, dass Zeit und Raum in unseren Erinnerungsdarstellungen sehr eng miteinander verknüpft sind."

Sederberg zufolge gibt der linke vordere Hippocampus das "breite Bild" davon, wo und wann Erinnerungen auftreten, und merkt an, dass frühere Studien gezeigt haben, dass der hintere Bereich des Hippocampus Zeit und Ort der Erinnerungen "fein abstimmt". Er addiert:

"Wir fanden heraus, dass der Hippocampus für mindestens einen Monat Erinnerungen an Raum und Zeit darstellt, die bis zu 30 Kilometer lang sind. Es ist das erste Mal, dass wir Erinnerungen auf der Skala unseres Lebens studieren können.

Was wir gefunden haben, könnte nur der Targeting-Mechanismus sein, der uns den allgemeinen Kern der Erinnerung gibt. Und dann gibt es einen Prozess, der sich durch den Rest des Hippocampus ausbreitet und sich durch den Kortex ausbreitet, während wir die gesamte Erinnerung wiedererleben. "

Erkenntnisse könnten das Verständnis von Alzheimer verbessern

Die Forscher sagen, dass ihre Ergebnisse den Forschern helfen könnten, die Mechanismen des Gedächtnisverlustes bei Menschen mit Alzheimer-Krankheit besser zu verstehen, und dass der Hippocampus einer der ersten Bereiche des Gehirns ist, der bei Patienten mit dieser Krankheit geschädigt wird.

"Menschen mit Alzheimer können Erfahrungen und Menschen vergessen, weil sie nicht in der Lage sind, ihre alten Erinnerungen effektiv zu nutzen. Sie können Erinnerungen nicht abrufen, weil sie nicht den richtigen allgemeinen Hinweis bekommen, um zu dieser Erinnerung zu gelangen", spekuliert Sederberg.

Das Team hofft, diese Theorie zu testen, indem sie ihre Studie in allen Altersgruppen sowie Individuen in den frühen Stadien der Demenz wiederholen. Sie planen auch Studien mit bis zu einem Jahr dauernden Erinnerungen, um besser zu verstehen, wie das menschliche Gehirn Erinnerungen über längere Zeiträume und Entfernungen hinweg ins Visier nimmt.

"Wir haben ein Jahrzehnt oder mehr Arbeit vor uns. Das ist nur der erste Schritt", sagt Sederberg.

Im Juli, Medizinische Nachrichten heute berichteten über eine Studie, die behauptete, "eine spektakuläre Entdeckung" in der Entstehung von Erinnerungen zu machen. Veröffentlicht in der Zeitschrift Neuronzeigt die Studie, wie unser Gehirn lernt, Menschen und Orte zu assoziieren.

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