Pamięć i wspomnienia - jak działa ta machina?
Nasz mózg jest odpowiedzialny za dwie podstawowe umiejętności: myślenie i działanie. Te dwie umiejętności wymagają zdolności do uczenia się (przechowywania) i zapamiętywania (wyszukiwania) informacji. To jest właśnie nasza pamięć.
Wielki postęp neuronauce w ostatnich latach pozwolił nam odkryć niektóre mechanizmy w działaniu, gdy te umiejętności są aktywne. W szczególności mówimy o obszarach pracy, kiedy tworzymy nowe wspomnienia. A zatem jak naprawdę działa nasza pamięć i jaką rolę pełni w tym nasz mózg?
Zarówno science fiction jak i media popełniły wiele błędów i stworzyły kilka mitów i niewłaściwych perspektyw dotyczących naszego centralnego układu nerwowego. Począwszy od mózgu przypominającego komputer, do myślenia, że jest to plastikowa struktura o nieograniczonych możliwościach. Dzisiaj wiemy, że nie jest to do końca prawdą. Dzięki najnowszym badaniom wiemy więcej o tym, jak te małe magiczne komórki zwane neuronami powstają i komunikują się.
Nasze emocje są ściśle związane z naszą pamięcią. Liczne badania wskazują, że wydarzenia, które dotknęły naszych emocji, czy są one pozytywne czy też negatywne, są zapamiętywane w większym stopniu. Zatem pamięć emocjonalna jest wynikiem produkcji wspomnień, które zostały aktywowane w ten sposób.
Wspomnienia wymagają różnych procesów psychologicznych i neurobiologicznych, które są niezbędne dla tworzenia nowych wspomnień. Krótko mówiąc, piętno na naszych wspomnieniach jest wynikiem przechowywania informacji w towarzystwie czynników alarmowych lub ostrzegawczych, dzięki którym powstają nasze wspomnienia.
“Naturalnie pamiętamy co nas interesuje i dlaczego nas to interesuje.”
– John Dewey –
Gdzie są przechowywane wspomnienia?
Krótkie i długotrwałe wspomnienia są generowane jednocześnie i przechowywane odpowiednio w hipokampie i korze przedczołowej. Ten obszar mózgu, w którym przechowujemy wspomnienia krótkotrwałe został już zidentyfikowany. Nie było tak jednak w przypadku długotrwałego procesu zapamiętywania.
Badanie przeprowadzone przez naukowców z Picower Institute of Learning and Memorization w Massachusetts Institute of Technology w Cambridge (USA) po raz pierwszy ujawniło, gdzie i jak nasze mózgi tworzą długotrwałe wspomnienia.
Jak wskazał Mark Morrissey, współautor badań, wspomnienia tworzą się równolegle, a następnie podejmują różne ścieżki. Te w korze przedczołowej stają się silniejsze, a te w hipokampie są słabsze.
Nowością w tym badaniu jest to, że wykazano, iż komunikacja między korą przedczołową a hipokampem jest bardzo ważna. Jeśli obwód łączący te dwa regiony mózgu zostanie przerwany, engramy kory nie dojrzewają prawidłowo. Lub, patrząc na to inaczej, nie będą przechowywane żadne długoterminowe wspomnienia.
Wspomnienia są absolutnie niezbędne dla naszego rozwoju i przetrwania. A jeszcze bardziej w przypadku naszych negatywnych wspomnień, które ostrzegają nas przed ryzykiem na jakie jesteśmy narażeni jeżeli dana sytuacja się powtórzy. Tak bardzo, żeby utrzymać nas przy życiu i nadać znaczenie cierpieniu, mózg musi po prostu przechowywać wspomnienia długoterminowe.
“Nic tak nie utrwala pamięci jak pragnienie zapomnienia.”
-Michel de Montaigne-
Pamięć zależy od naszych neuronów
Wyniki badania Marka Morrisseya pokazują, że neurony pamięci znajdują się w trzech regionach mózgu: w hipokampie, w korze przedczołowej i w ciele migdałowatym. Ten ostatni jest częścią naszego mózgu zaangażowanego we wspomnienia związane z emocjami.
Jest to sprzeczne z wieloma wcześniejszymi teoriami na temat konsolidacji wspomnień. Pokazuje, że krótko- i długoterminowe wspomnienia nie tworzą się jednocześnie w hipokampie i korze przedczołowej, ale tworzą się najpierw w hipokampie, a następnie przenoszą się do kory mózgowej.
Neurony działają na zasadzie komunikacji, w oparciu o to, mózg używa bardzo niewielu komórek mózgowych, aby zapamiętać to, co widzi. Jest to sprzeczne z tym co do tej pory sądzono, że mózg wykorzystuje olbrzymią sieć neuronów do przechowywania wspomnień. Badania sugerują, że neurony działają jak komórki myślące, wyspecjalizowane w niektórych wspomnieniach wcześniej wybrane przez mózg.
To odkrycie może pomóc w “sztucznym” przywracaniu pamięci ludziom, którzy doznali obrażeń mózgu, lub tym, którzy cierpią na zaburzenia takie jak choroba Alzheimera. Jednocześnie wyniki wskazują na istnienie pewnego rodzaju kodu mózgowego. Kod ten odgrywa ważną rolę w poznaniu percepcji wzrokowej i procedurach mózgu w rozwoju pamięci abstrakcyjnej.
Poza dziedziną neurologii, odkrycie to niewątpliwie przyczynia się do rozwoju sztucznej inteligencji i sieci neuronowych. Ulepsza to konstruowanie wielu urządzeń technologicznych, których używamy na co dzień do przechowywania i przetwarzania informacji.
„Nasze wspomnienia są jedynym rajem, z którego nigdy nie możemy zostać wygnani.”
-Jean Paul Richter-
Hipokamp, kora przedczołowa i ciało migdałowate
W latach pięćdziesiątych miał miejsce przypadek pacjenta Henry Molaison, który doznał uszkodzenia hipokampa po operacji kontrolowania ataków epileptycznych. W wyniku tego, Molaison nie mógł odtworzyć nowych wspomnień po operacji. Zachował jednak wspomnienia, które miał przed wejściem na salę operacyjną. W ten sposób ludzie zaczęli rozumieć znaczenie hipokampa w tworzeniu nowych, długotrwałych wspomnień.
Przypadek ten sugerował, że długotrwałe epizodyczne wspomnienia dotyczące konkretnych zdarzeń gromadziły się gdzieś poza hipokampem. Naukowcy uważają, że tym miejscem jest kora przedczołowa, część mózgu odpowiedzialna za funkcje poznawcze takie jak umiejętność planowania i koncentracji.
Oznacza to, że tradycyjne teorie dotyczące konsolidacji pamięci mogą nie być trafne. Konieczne będą nowe badania. Pomogą one określić, czy usunięto wspomnienia z komórek hipokampa, czy też nie pamiętanie czegoś to kwestia odzyskiwania danych.
Ciało migdałowate odgrywa również ważną rolę w określaniu, w jakiej strukturze przechowujemy nowe wspomnienia. Łączenie nowych wspomnień ze stanami emocjonalnymi daje większe połączenie i oznacza, że sytuacje są łatwiejsze do zapamiętania. Ciało migdałowate jest odpowiedzialne za nadanie większej lub mniejszej uwagi pamięci w oparciu o powiązane emocje. To wpływa również na ustalenie, jakie szczegóły jakiejś konkretnej pamięci będą głębsze w tym piętnie, a które mniej.
W ten sposób, nawet gdy hipokamp źle działa i nie pozwala na przechowywanie określonych wspomnień, podkorowy region pozwala zachować pewnego rodzaju emocjonalną pamięć tej sytuacji.
Pamięć emocjonalna i narracyjna
Ciało migdałowate pełni funkcję ochronną. To wyjaśnia, dlaczego niektórzy ludzie bardzo boją się psów (za co jest odpowiedzialna ich pamięć emocjonalna), ale nie pamiętają sytuacji, kiedy ten strach się pojawił (co wynika z ich pamięci narracyjnej). Prawdopodobnie dzieje się tak ze względu na stres, jaki dana osoba mogła doświadczyć w przeszłości lub fakt, że to początkowe wydarzenie towarzyszyło wielu innym.
Ten typ pamięci – pamięć emocjonalna – pozwala nam pamiętać rzeczy, które kojarzyliśmy z pozytywnymi lub negatywnymi zdarzeniami.
Aktywacja ciała migdałowatego przez poszczególne bodźce, które wywołują lęk, wzmacnia odcisk tych wspomnień, czyni je znacznie głębszymi. Pamiętamy o rzeczach, które się nam przydarzyły w znacznie klarowniejszy sposób, gdy jednocześnie towarzyszyły temu intensywne emocje. Aktywacja emocjonalna jest tym co ułatwia konsolidację naszych wspomnień.
Podsumowując, poznaliśmy niektóre z najważniejszych odkryć dokonanych na przestrzeni ostatnich latach na temat pamięci i tworzenia nowych wspomnień. Jednak odpowiedzi, które obecnie wysuwają naukowcy, są dalekie od tych ostatecznych. W ten sam sposób, będąc ostatnimi odkryciami, wciąż nie jesteśmy w stanie wykorzystać wszystkiego, co oferują. Nadal nie umiemy poprawić jakości życia osób dotkniętych problemami z pamięcią.
Różnica między prawdziwymi i fałszywymi wspomnieniami jest taka sama jak między prawdziwymi klejnotami a imitacjami. Zazwyczaj to te fałszywe wydają się bardziej błyszczące i bardziej realne.