Побијање тихог памћења: мозак активно обрађује непажљиве информације

Разумевање начина на који људски мозак складишти информације, а затим их користи за обављање различитих задатака, дуго је био главни циљ истраживања у неуронауци и психологији. Научници су раније идентификовали различите врсте памћења, свака са својим карактеристикама и функцијама.

Једна таква врста је радна меморија, која подразумева краткорочно складиштење и обраду важних информација, посебно оних потребних за обављање логичких задатака или доношење одлука у блиској будућности. Истраживања показују да је ово привремено складиштење информација повезано са сталном и одрживом активношћу одређених неурона у мозгу.

Већина прошлих студија о радном памћењу користила је задатке у којима је од учесника тражено да запамте све информације које су им представљене.

Међутим, врло мало студија је покушало да разуме како мозак складишти „непажљиве“ информације - то јест, стимулусе који тренутно нису у фокусу пажње и нису директно релевантни за задатак који је пред нама.

Научници са Пољске академије наука, Универзитета Њујорка у Апстејту, Војне болнице у Елку и Медицинског универзитета у Вроцлаву одлучили су да тестирају валидност теоријског модела који сугерише постојање „механизма тихе активности“ одговорног за складиштење непажљивих информација.

Њихови резултати, објављени у часопису Nature Human Behaviour, доводе у питање ову теоријску претпоставку и уместо тога показују да је складиштење информација које нису пажљиве такође повезано са неуронском активношћу.

„Знамо да су елементи наше радне меморије – наше мисли – представљени активношћу специјализованих неурона“, рекао је за Медикал Експрес главни аутор Јан Камински.
„Када треба да нешто задржимо у глави, одређени неурони постају активнији. На пример, када запамтимо број телефона, одређени неурони привремено постају активнији, кодирајући ту информацију.“
„Међутим, недавна истраживања сугеришу да ако је елемент меморије привремено ван фокуса, активност неурона се враћа на позадински ниво – на пример, када треба да запамтимо број телефона, али привремено пређемо на други задатак.“

Ове претпоставке су углавном засноване на подацима добијеним коришћењем неинвазивних метода као што су ЕЕГ и фМРИ. Међутим, ове методе мере просечну активност стотина хиљада неурона, што значи да активност мале групе ћелија може бити „прогутана“ неактивношћу околних неурона.

„Наша лабораторија је специјализована за директно снимање неуронске активности током инвазивних клиничких процедура, као што је имплантирање електрода у мозак пацијената ради праћења епилепсије“, каже Камински.
„Ово пружа јединствену прилику да се директно тестира хипотеза о тихој активности. У овој студији, забележили смо активност неурона у темпоралном режњу, познатих по својој улози у радном памћењу.“

Учесницима су приказане две слике и замољено их је да запамте обе, али да се у првом делу експеримента фокусирају само на једну. Касније су морали или да наставе да се фокусирају на исту слику или да пређу на ону која је претходно била „нефокусирана“.

„Овај експериментални дизајн се назива парадигма двоструког ретро-сигнала и коришћен је у претходним студијама“, објашњава Катаржина Палух, прва ауторка рада.
„Да бисмо забележили активност, користили смо интракранијални ЕЕГ, клиничку процедуру у којој се електроде хируршки постављају директно у мозак пацијента, на пример, да би се дијагностиковала епилепсија. Ово нам је омогућило да забележимо активност појединачних неурона.“

Како су учесници пребацивали пажњу са једне слике на другу, научници су бележили активност неурона у темпоралном режњу како би разумели како мозак складишти информације које нису у фокусу.

„На наше изненађење, открили смо да чак и слика на коју се учесник није фокусирао наставила је активно да буде представљена путем неуронског окидања“, рекао је Камински.
„Ово противречи хипотези о тихом складиштењу и показује да су ставке ван фокуса у радном памћењу такође представљене активном неуронском активношћу. Наши резултати сугеришу да се велики део нашег радног памћења – ова ментална 'скица' – одржава активним неуронским окидањем.“

Дакле, мисли и друге информације које су ван фокуса пажње и даље су подржане активним неуронима, а не неким „тихим“ механизмом, како се раније претпостављало.

Поред њиховог фундаменталног значаја за разумевање како памћење функционише, ови налази могу утицати и на развој третмана за менталне поремећаје који укључују оштећење радне меморије, као што су АДХД, опсесивно-компулзивни поремећај и шизофренија.

„На пример, наши резултати нам омогућавају да размишљамо о стварању неуронских имплантата или електричних стимулатора који могу помоћи у одржавању специфичних информација у радној меморији, проширујући могућности терапије“, додао је Камински.
„Наша лабораторија тренутно наставља да проучава радну меморију и њене неуронске механизме користећи директне снимке мождане активности.
У будућности планирамо да проучимо како мозак прелази између одржавања тренутних информација и памћења нових информација, што је кључно за флексибилну когнитивну активност.“