Torsdagen den 5 december 2013.- Ett team av neurovetenskapsmän vid University of Pennsylvania, i USA och University of Freiburg, Österrike, har upptäckt hur hjärnceller som kodar rumsinformation bildar "geografiska etiketter" för specifika minnen och är aktivera omedelbart innan du minns dessa minnen.
Hans arbete, gjort genom att använda ett videospel där människor navigerar i en virtuell stad för att leverera objekt på specifika platser och publiceras i tidskriften 'Science' visar hur rumslig information integreras i minnet och varför minns en upplevelse Du kan snabbt komma ihåg andra händelser som hände på samma plats.
"Dessa resultat ger det första direkta neurala beviset på idén att det mänskliga minnessystemet märker minnen med information om var och när de bildades och att minnet handlar om att återställa dessa etiketter, " förklarar Michael Kahana, professor i Psykologi vid Penn School of Arts and Sciences.
Kahana och hennes kollegor genomförde en lång undersökning med patienter med epilepsi som har implanterat elektroder i hjärnan som en del av deras behandling. Elektroderna fångar direkt upp den elektriska aktiviteten i hela hjärnan, medan patienter deltar i experimenten från sina sängar på sjukhuset.
Liksom med de tidigare rumsliga minnestesterna som utfördes av Kahana-gruppen, inkluderade denna studie att spela ett enkelt videospel där deltagarna var tvungna att leverera till butiker i en virtuell stad. Först kunde spelare fritt utforska staden och känna till butikerna och när spelet började fick de bara instruktioner om sitt nästa stopp utan information om vad de levererade.
Efter att ha kommit till sin destination avslöjades spelaren information om föremålet de hade tagit och fick informationen om nästa stopp. Efter 13 leveranser blev skärmen tom och deltagarna ombads att komma ihåg och namnge objekten de hade tagit i den ordning de kom till minnet, vilket gjorde det möjligt för författarna att korrelera den neuronala aktiveringen i samband med utbildningen av rumsligt minne (butiksplatser) och återhämtning av episodiska minnen: listan över artiklar.
"En av utmaningarna i att studera minne i naturliga miljöer är att vi inte kan skapa en realistisk upplevelse, där experimenteraren behåller kontrollen och kan mäta alla aspekter av det som deltagaren gör och ser. Virtuell verklighet löser problemet - "Kahana påpekar. Att ha dessa patienter som leker med oss ger oss möjlighet att spela in alla handlingar de gör i spelet och mäta svaren från nervceller under rymdnavigering och senare i verbalt minne."
Genom att be deltagarna att komma ihåg artiklarna som de levererade i butikerna som besökts, kunde forskarna testa om deras rumsliga minnesystem var aktiverat även när de får tillgång till episodiska minnen. Kartan över neuroner associerade med rumsligt minne gjorde denna jämförelse möjlig.
"Under navigering kan neuroner i hippocampus och angränsande nervceller ofta representera den virtuella platsen för patienten i staden, något som en GPS-enhet i hjärnan, " använde Kahana som exempel. "Dessa så kallade platsceller är kanske det mest slående exemplet på en neuron som kodar för en abstrakt kognitiv representation, " tillade han.
Användningen av hjärninspelningar som genererades medan deltagarna navigerade i staden tillät forskare att utveckla en neuralkarta som motsvarade stadens layout. För att undvika förvirring av episodiska minnen av artiklar som levererats med det rumsliga minnet på en butiks plats, uteslutit forskarna resor som gick direkt till eller från den butiken när de placerades på den neurala kartan.
Med dessa kartor i hand kunde författarna korsa referenserna för varje deltagares rumsliga minne genom att få tillgång till deras episodiska minnen av artiklarna som levererades och se att neuronerna associerade med en viss region på kartan aktiverades omedelbart innan ha en deltagare namn på varan de levererade till en butik i det området.
Enligt Kahana, även om det inte är möjligt att skilja om dessa rumsliga minnen faktiskt hjälper deltagarna att få tillgång till sina episodiska minnen eller så snart de anländer längs strandpromenaden, ser man att dessa cellaktiveringsplatser spelar en roll i processer för återhämtning av minne.
I början av forskningen inom neurovetenskap, både inom mänsklig och djur kognition, hade det föreslagits att hippocampus har två distinkta funktioner: kartografens roll, spårning av platsinformation i rymdminnet och rollen som kontorist, inspelning av händelser för episodiskt minne. Detta experiment är ytterligare ett bevis på att dessa roller är sammanflätade.
"Vårt konstaterande att det spontana återkallandet av ett minne aktiverar dess neurala geografiska etikett tyder på att funktionerna i det rumsliga och episodiska minnet i hippocampus är nära besläktade och kan spegla en gemensam funktionell arkitektur, " avslutar Kahana.
Källa:
Taggar:
Sex Cut-And-Barn Ordlista
Hans arbete, gjort genom att använda ett videospel där människor navigerar i en virtuell stad för att leverera objekt på specifika platser och publiceras i tidskriften 'Science' visar hur rumslig information integreras i minnet och varför minns en upplevelse Du kan snabbt komma ihåg andra händelser som hände på samma plats.
"Dessa resultat ger det första direkta neurala beviset på idén att det mänskliga minnessystemet märker minnen med information om var och när de bildades och att minnet handlar om att återställa dessa etiketter, " förklarar Michael Kahana, professor i Psykologi vid Penn School of Arts and Sciences.
Kahana och hennes kollegor genomförde en lång undersökning med patienter med epilepsi som har implanterat elektroder i hjärnan som en del av deras behandling. Elektroderna fångar direkt upp den elektriska aktiviteten i hela hjärnan, medan patienter deltar i experimenten från sina sängar på sjukhuset.
Liksom med de tidigare rumsliga minnestesterna som utfördes av Kahana-gruppen, inkluderade denna studie att spela ett enkelt videospel där deltagarna var tvungna att leverera till butiker i en virtuell stad. Först kunde spelare fritt utforska staden och känna till butikerna och när spelet började fick de bara instruktioner om sitt nästa stopp utan information om vad de levererade.
Efter att ha kommit till sin destination avslöjades spelaren information om föremålet de hade tagit och fick informationen om nästa stopp. Efter 13 leveranser blev skärmen tom och deltagarna ombads att komma ihåg och namnge objekten de hade tagit i den ordning de kom till minnet, vilket gjorde det möjligt för författarna att korrelera den neuronala aktiveringen i samband med utbildningen av rumsligt minne (butiksplatser) och återhämtning av episodiska minnen: listan över artiklar.
"En av utmaningarna i att studera minne i naturliga miljöer är att vi inte kan skapa en realistisk upplevelse, där experimenteraren behåller kontrollen och kan mäta alla aspekter av det som deltagaren gör och ser. Virtuell verklighet löser problemet - "Kahana påpekar. Att ha dessa patienter som leker med oss ger oss möjlighet att spela in alla handlingar de gör i spelet och mäta svaren från nervceller under rymdnavigering och senare i verbalt minne."
Genom att be deltagarna att komma ihåg artiklarna som de levererade i butikerna som besökts, kunde forskarna testa om deras rumsliga minnesystem var aktiverat även när de får tillgång till episodiska minnen. Kartan över neuroner associerade med rumsligt minne gjorde denna jämförelse möjlig.
"Under navigering kan neuroner i hippocampus och angränsande nervceller ofta representera den virtuella platsen för patienten i staden, något som en GPS-enhet i hjärnan, " använde Kahana som exempel. "Dessa så kallade platsceller är kanske det mest slående exemplet på en neuron som kodar för en abstrakt kognitiv representation, " tillade han.
Användningen av hjärninspelningar som genererades medan deltagarna navigerade i staden tillät forskare att utveckla en neuralkarta som motsvarade stadens layout. För att undvika förvirring av episodiska minnen av artiklar som levererats med det rumsliga minnet på en butiks plats, uteslutit forskarna resor som gick direkt till eller från den butiken när de placerades på den neurala kartan.
Med dessa kartor i hand kunde författarna korsa referenserna för varje deltagares rumsliga minne genom att få tillgång till deras episodiska minnen av artiklarna som levererades och se att neuronerna associerade med en viss region på kartan aktiverades omedelbart innan ha en deltagare namn på varan de levererade till en butik i det området.
Enligt Kahana, även om det inte är möjligt att skilja om dessa rumsliga minnen faktiskt hjälper deltagarna att få tillgång till sina episodiska minnen eller så snart de anländer längs strandpromenaden, ser man att dessa cellaktiveringsplatser spelar en roll i processer för återhämtning av minne.
I början av forskningen inom neurovetenskap, både inom mänsklig och djur kognition, hade det föreslagits att hippocampus har två distinkta funktioner: kartografens roll, spårning av platsinformation i rymdminnet och rollen som kontorist, inspelning av händelser för episodiskt minne. Detta experiment är ytterligare ett bevis på att dessa roller är sammanflätade.
"Vårt konstaterande att det spontana återkallandet av ett minne aktiverar dess neurala geografiska etikett tyder på att funktionerna i det rumsliga och episodiska minnet i hippocampus är nära besläktade och kan spegla en gemensam funktionell arkitektur, " avslutar Kahana.
Källa:
