Neuronale Signatur von 'mentalen Zeitreisen': Erinnerungen, die im selben Kontext entstanden sind, werden verknüpft, wie Beweise zeigen

Neuronale Signatur von 'mentalen Zeitreisen': Erinnerungen, die im selben Kontext entstanden sind, werden verknüpft, wie Beweise zeigen
Neuronale Signatur von 'mentalen Zeitreisen': Erinnerungen, die im selben Kontext entstanden sind, werden verknüpft, wie Beweise zeigen
Anonim

Fast jeder hat schon einmal erlebt, dass eine Erinnerung eine andere ausgelöst hat, aber Erklärungen für dieses Phänomen haben sich als schwer fassbar erwiesen. Jetzt haben Forscher der University of Pennsylvania den ersten neurobiologischen Beweis dafür geliefert, dass Erinnerungen, die im selben Kontext entstanden sind, verknüpft werden, die Grundlage der Theorie des episodischen Gedächtnisses.

Die Forschung wurde von Professor Michael Kahana von der Abteilung für Psychologie an der School of Arts and Sciences und dem Doktoranden Jeremy R.Manning von der Neuroscience Graduate Group der Penn’s Perelman School of Medicine. Sie arbeiteten mit Gordon B altuch und Brian Litt von den Abteilungen für Neurologie und Psychologie an der medizinischen Fakultät und Sean M. Polyn von der Vanderbilt University zusammen.

Ihre Forschung wurde in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

"Theorien des episodischen Gedächtnisses legen nahe, dass ich, wenn ich mich an ein Ereignis erinnere, seinen früheren Kontext wiederhole und es zu einem Teil meines gegenwärtigen Kontexts mache", sagte Kahana. „Wenn ich mich zum Beispiel an meine Großmutter erinnere, ziehe ich alle möglichen Assoziationen zu einer anderen Zeit und einem anderen Ort in meinem Leben zurück; ich erinnere mich auch an das Leben in Detroit und ihre ungarische Küche. Es ist wie eine mentale Zeitreise. Ich springe zurück Zeit in der Vergangenheit, aber ich bin immer noch in der Gegenwart geerdet."

Um die neurobiologischen Beweise für diese Theorie zu untersuchen, kombinierte das Penn-Team eine jahrhunderte alte psychologische Forschungstechnik, bei der die Probanden eine Liste nicht verwandter Wörter auswendig lernen und abrufen, mit präzisen Hirnaktivitätsdaten, die nur durch Neurochirurgie erfasst werden können.

Die Teilnehmer der Studie waren alle Epilepsiepatienten, denen zwischen 50 und 150 Elektroden in ihrem Gehirn implantiert wurden. Dies geschah in dem Bemühen, die Region des Gehirns zu lokalisieren, in der ihre Anfälle ihren Ursprung hatten. Da die Ärzte warten mussten, bis die Anfälle auf natürliche Weise auftraten, um sie untersuchen zu können, lebten die Patienten für einen Zeitraum von Wochen mit den implantierten Elektroden.

"Wir können direkte Gehirnaufzeichnungen bei Affen oder Ratten machen, aber bei Menschen kann man diese Aufzeichnungen nur erh alten, wenn neurochirurgische Patienten, die implantierte Elektroden für die Krampfkartierung benötigen, freiwillig an Gedächtnisexperimenten teilnehmen", sagte Kahana. „Mit diesen Aufzeichnungen können wir Millisekunde für Millisekunde das, was im Gedächtnisexperiment passiert, mit den Veränderungen im Gehirn in Beziehung setzen.“

Das Gedächtnisexperiment bestand aus Patienten, die sich Listen mit 15 nicht verwandten Wörtern einprägten. Nachdem die Versuchspersonen eine Liste der aufeinanderfolgenden Wörter gesehen hatten, wurden sie durch einfache Rechenaufgaben abgelenkt.Sie wurden dann gebeten, sich so viele Wörter wie möglich in beliebiger Reihenfolge zu merken. Ihre implantierten Elektroden maßen ihre Gehirnaktivität bei jedem Schritt, und jeder Proband las und erinnerte sich an Dutzende von Listen, um zuverlässige Daten zu gewährleisten.

"Indem wir die von den implantierten Elektroden aufgezeichneten Muster der Gehirnaktivität untersuchen", sagte Manning, "können wir messen, wann die Gehirnaktivität einem zuvor aufgezeichneten Muster ähnelt. Wenn sich ein Patient an ein Wort erinnert, ist seine Gehirnaktivität ähnlich wie beim Lernen desselben Wortes. Außerdem enthielten die Muster beim Abrufen Spuren anderer Wörter, die vor dem erinnerten Wort gelernt wurden."

"Was zu passieren scheint, ist, dass Patienten, wenn sie sich an ein Wort erinnern, nicht nur die mit dem Wort selbst verbundenen Gedanken zurückbringen, sondern auch Gedankenreste, die mit anderen Wörtern verbunden sind, die sie in der Nähe studiert haben", sagte er.

Die Ergebnisse liefern eine gehirnbasierte Erklärung für ein Gedächtnisphänomen, das Menschen jeden Tag erleben.

"Deshalb können zwei Freunde, die Sie an verschiedenen Punkten in Ihrem Leben getroffen haben, in Ihrer Erinnerung verbunden werden", sagte Kahana. „Entlang Ihrer autobiografischen Zeitachse werden auf jeder Zeitskala kontextuelle Assoziationen existieren, von Erfahrungen, die im Laufe der Jahre stattfinden, bis hin zu Erfahrungen, die im Laufe von Minuten stattfinden, wie das Studieren von Wörtern auf einer Liste.“

Die Forschung wurde von den National Institutes of Mental He alth und der Dana Foundation unterstützt.

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