Neues Verständnis von Gehirngedächtnissen
Forscher haben einen Mechanismus entdeckt, der erklären kann, wie das Gehirn Erinnerungen komprimiert. Mit dieser Funktion können wir fast alles abrufen, was in einem Bruchteil der Zeit über mehrere Stunden oder sogar einen Tag passiert ist.
Experten glauben, dass das Verständnis dieser bisher unbekannten Funktion im Gehirn die Erforschung von Schizophrenie, Autismus-Spektrum-Störungen, Alzheimer-Krankheit und anderen Störungen unterstützen kann.
Kurz gesagt, die neue Entdeckung wird das Wissen über jede Krankheit oder jeden Zustand verbessern, bei dem reale Erfahrungen und solche, die nur im Geist existieren, verzerrt werden können.
Der neue Mechanismus komprimiert Informationen, die zum Abrufen, Vorstellen oder Planen des Speichers benötigt werden, und codiert sie auf einer Gehirnwellenfrequenz, die von der für die Aufzeichnung von Echtzeiterlebnissen verwendeten Frequenz getrennt ist.
Die Studienergebnisse sind in einem Titelartikel in der Zeitschrift beschrieben Neuron.
Gehirnzellen teilen verschiedene Arten von Informationen unter Verwendung verschiedener Gehirnwellen miteinander - analog zu der Art und Weise, wie Radiosender auf verschiedenen Frequenzen senden.
Laura Colgin, eine Assistenzprofessorin für Neurowissenschaften, Chenguang Zheng, eine Postdoktorandin, und ihre Kollegen stellten fest, dass eine dieser Frequenzen es uns ermöglicht, Erinnerungen - oder zukünftige Aktivitäten - im Schnellvorlauf abzuspielen.
"Der Grund, warum wir uns darüber freuen, ist, dass wir glauben, dass dieser Mechanismus dazu beitragen kann, zu erklären, wie Sie sich eine zeitlich komprimierte Abfolge von Ereignissen vorstellen können", sagt Colgin.
"Sie können diese Ereignisse planen und über die Abfolgen der Aktionen nachdenken, die Sie ausführen werden. Und all das geschieht schneller, wenn Sie es sich vorstellen, als wenn Sie diese Dinge tatsächlich tun. "
Im Gehirn kodieren schnelle Gammarhythmen Erinnerungen an Dinge, die gerade geschehen. Diese Wellen treten schnell nacheinander auf, während das Gehirn hochauflösende Informationen in Echtzeit verarbeitet.
In der Studie erfuhren die Wissenschaftler, dass langsame Gammarhythmen, mit denen Erinnerungen an die Vergangenheit abgerufen sowie die Zukunft vorgestellt und geplant werden, mehr Informationen über ihre längeren Wellen speichern. Diese Fähigkeit trägt zum Schnellvorlaufeffekt bei, da der Geist mit jeder Welle viele Datenpunkte verarbeitet.
Die mentale Komprimierung ähnelt der Komprimierung einer Datei auf einem Computer. Genau wie bei der digitalen Komprimierung haben diese Gedanken weniger Details, wenn Sie ein mentales Gedächtnis wiedergeben oder sich eine bevorstehende Abfolge von Ereignissen vorstellen.
Forscher glauben, dass der Befund Auswirkungen auf die Medizin sowie auf die Strafjustiz und andere Bereiche hat, in denen die Zuverlässigkeit des Gedächtnisses in Frage gestellt werden kann.
Colgin merkt an, dass die Forschung auch erklären könnte, warum Menschen mit Schizophrenie, die gestörte Gammarhythmen erleben, Schwierigkeiten haben, zwischen imaginären und realen Erfahrungen zu unterscheiden.
"Vielleicht übertragen sie ihre eigenen imaginären Gedanken auf der falschen Frequenz, die normalerweise für Dinge reserviert ist, die wirklich passieren", sagt Colgin. "Das könnte schreckliche Konsequenzen haben."
Als nächstes planen die Forscher, Tiere mit neurologischen Störungen ähnlich wie Autismus-Spektrum-Störungen und Alzheimer-Krankheit beim Menschen zu verwenden, um besser zu verstehen, welche Rolle dieser Mechanismus spielt, und Wege zu untersuchen, um dem entgegenzuwirken.
Quelle: Universität von Texas in Austin
