Неуронаучници установили које мождане ћелије су задужене за наше успомене

Крећући се из прошлости, кроз садашњост у будућност, формирамо аутобиографска сећања - референтне тачке нас самих на одређеном месту и времену. Ова сећања су набијена и имају јасне почетке и крајеве, а ми спајамо те нити и формирамо непрекинути наратив о себи.

Слично како опажамо објекте и ентитете у свету око нас, наша сећања имају јасне границе, а у новој студији неуронаучници су покушали да одгонетну да ли неурофизиолошка формација сећања одражава карактер сећања у нашем свесном искуству.

Тим је прикупио податке од пацијената са епилепсијом којима су електроде хируршки имплантиране у мозак како би утврдили у ком делу мозга долази до напада.

Уз пристанак, пацијенти са епилепсијом често учествују у неуронаучним студијама због ових корисних интракранијалних електрода. Дозволили су истраживачима да сниме активност појединачних неурона док су гледали филмске снимке са „когнитивним границама“.

Граничне ћелије и ћелије догађаја

Иако ове границе у нашем свакодневном животу могу бити нијансиране и мање очигледне, научници су се у истраживачке сврхе фокусирали на оно што су назвали „тврдим“ и „меким“ границама.

„Пример меке границе би била сцена у којој двоје људи ходају ходником и разговарају, а у следећој сцени им се придружује трећа особа, али то је и даље део истог наратива“, објашњава Јули Рутхаузер, неурохирург у болници у Лос Анђелесу, директор Центра за неуронауку и медицину и коаутор студије.

„Разлика између чврстих и меких граница је у величини одступања од наратива који је у току. Да ли је то потпуно другачија прича или као нова сцена из исте приче?“

Истраживачи су успели да пронађу две врсте ћелија које су реаговале на ове когнитивне границе: „граничне ћелије“, које су реаговале и на меке и на тврде границе, и „ћелије догађаја“ које су реаговале искључиво на чврсте границе.

Рутисхаузер и његов тим верују да када активност догађаја и граничних ћелија достигне врхунац, након чврсте границе када се обе ћелије активирају, мозак улази у стање креирања новић сећања.

„Гранични одговор је као кад отворите нови фолдер у рачунару“, додаје Рутхаузер. „Онда у њега можете да убацујете податке. А кад дођете до одређене границе, затварете први и отварате нови фолдер“.

Треба пронаћи прави фолдер

Када мозак покушава да пронађе те податке, врхунац неуронске активности се одвија на границама проналажења правог фолдера.

„Када покушавамо да се сетимо нечега, то изазива паљење можданих ћелија. Меморијски систем затим упоређује овај образац активности са свим претходним пиковима можданих активности који су се десила на одређеним границама. Ако пронађе нешто слично, отвара тај фолдер. На секунд се враћате до те тачке у времену, и ствари које су се тада догодиле долазе у фокус“, каже Рутхаузер.

Истраживачи су затим тестирали своју теорију питајући учеснике да су или не видели одређене слике у филмским клиповима. Потврђујући претпоставке истраживача, била је већа вероватноћа да ће се учесници присетити слика које су блиско пратиле чврсту или меку границу, на месту формирања новог сећања.

У другом тесту, учесницима је постављено питање коју су слику од две понуђене прво видели док су гледали филмске клипове. Учесницима је било теже да се сете тачне секвенце ако су се слике појавиле на супротним странама чврсте границе, што сугерише да је мозак сегментирао те слике у одвојена сећања.

Две различите улоге у структуирању сећања

„Заједно, ови налази сугеришу да граничне ћелије и ћелије догађаја играју две улоге у епизодиној меморији – структурирају сећања током кодирања и служе као маркери за временске периоде који се касније поново успостављају“, наводе аутори.

Штавише, када се ћелије догађаја активирају на време са једним од унутрашњих ритмова мозга, тета ритмом – таласним обликом неуролошке активности који је повезан са учењем, памћењем и оријентацијом – учесници су могли боље да се сете редоследа слика које су видели.

„Сматра се да су тета ритмови 'временски лепак' за епизодно памћење“, напомиње Ћије Џанг, руководећи аутор студије са Харвардског медицинског факултета.

„Мислимо да активирање ћелија догађаја у синхронизацији са тета ритмом гради везе засноване на времену у различитим меморијским фолдерима“. Стога се чини да ћелије догађаја помажу да успоставимо временски поредак наших сећања, док су граничне ћелије више укључене у препознавање садржаја сећања.