Ein wichtiger Aspekt des menschlichen Gedächtnisses ist die Fähigkeit, zu zaubern bestimmte Momente aus der Vielzahl von Erfahrungen, die stattgefunden haben, in einer bestimmten Einstellung. Zum Beispiel, wenn Sie gefragt werden, zu empfehlen, eine touristische Route für eine Stadt, die Sie besucht haben, viele Male, dein Gehirn irgendwie ermöglicht es Ihnen, selektiv zu erinnern und zu unterscheiden und spezifischen Erinnerungen, aus Ihren verschiedenen Reisen zu beantworten.
Studien haben gezeigt, dass das deklarative Gedächtnis, die Art von Speicher Sie können bewusst daran erinnern, wie Ihre Adresse oder Ihr name der Mutter—setzt auf gesunde medialen Temporallappens Strukturen des Gehirns, einschließlich des hippocampus und entorhinalen cortex (EC). Diese Regionen sind auch wichtig für die räumliche Wahrnehmung, nachgewiesen durch die Nobel-Preis-gewinnenden Entdeckung des „Platz-Zellen“ („grid cells“, die in diesen Regionen—Neuronen, die aktiviert werden, um für bestimmte Standorte in der Umgebung während der navigation (ähnlich GPS). Aber es wurde nicht klar, ob oder wie diese „räumliche Karte“ im Gehirn bezieht sich auf eine person, die Erinnerung an Ereignisse, die an diesen Standorten, und wie neuronale Aktivität in diesen Regionen ermöglicht es uns zum Ziel, eine bestimmte Speicher für den Abruf unter Erfahrungen.
Ein team unter der Leitung von neuroengineers an der Columbia Engineering gefunden hat, die ersten Anzeichen dafür, dass einzelne Neuronen im menschlichen Gehirn bestimmte Erinnerungen beim erinnern. Sie studierte die Aufnahmen in die neurochirurgische Patienten, bei denen Elektroden implantiert im Gehirn und untersucht, wie die Patienten “ Gehirn-Signale entsprach Ihr Verhalten während der Ausführung einer virtual-reality – (VR) – Objekt-Position-memory-Aufgabe. Die Forscher identifizierten „memory-trace-Zellen“, deren Tätigkeit räumlich abgestimmt auf die Lage, in denen Probanden erinnerte sich an die Begegnung mit bestimmten Objekten. Die Studie, die heute veröffentlicht in Nature Neuroscience.
„Wir fanden diese Speicher-trace-Neuronen vor allem im entorhinalen cortex (EC), das ist eine der ersten Regionen des Gehirns betroffen, die durch die beginnende Alzheimer ’s disease“, sagt Joshua Jacobs, associate professor für biomedizinische Technik, wer leitete die Studie. „Da die Aktivität dieser Neuronen ist eng verwandt mit dem, was eine person versucht sich zu erinnern, es ist möglich, dass Ihre Aktivität unterbrochen durch Krankheiten wie Alzheimer, führt zu Gedächtnisstörungen. Unsere Ergebnisse eröffnen neue Linien der Untersuchung, wie sich die neuronale Aktivität im entorhinalen Kortex und den medialen Temporallappen hilft uns, den Gegner Ereignissen der Vergangenheit für einen Rückruf, und mehr allgemein, wie Raum und Erinnerung überlagern sich im Gehirn.“
Das team war in der Lage, zur Messung der Aktivität von einzelnen Neuronen nutzen Sie eine seltene Gelegenheit: invasiv-Aufnahme vom Gehirn des 19 neurochirurgischen Patienten in mehreren Krankenhäusern, darunter die Columbia University, Irving Medical Center. Die Patienten hatten pharmakoresistenter Epilepsie und so hatte bereits die Aufnahme Elektroden implantiert im Gehirn für Ihre klinische Behandlung. Die Forscher Experimente wie engagiert und immersive VR-computer-Spiele und bettlägerige Patienten verwendet, laptops und handheld-Controller zum bewegen in virtuellen Umgebungen. In der Durchführung der Aufgabe, Fächer zuerst navigiert durch die Umgebung, lernen die Standorte der vier einzigartige Objekte. Die Wissenschaftler entfernten die Objekte und fragte den Patienten zu bewegen, über die Umwelt-und markieren Sie den Speicherort der ein bestimmtes Objekt auf jeder Prüfung.
Das team gemessen die Aktivität von Neuronen der Patienten bewegte sich durch die Umgebung und markiert Ihre Speicher-Ziele. Zunächst ermittelten Sie rein räumlich abgestimmten Neuronen, die ähnlich wie „Platz-Zellen“, die immer dann aktiviert, wenn Patienten in bestimmten Orten, unabhängig von den Themen “ Speicher-Gegner. „Diese Neuronen schien nur, um sich über die person, die räumliche Lage, wie ein reines GPS“, sagt Salman E. Qasim, Jacobs Ph. D.-Studentin und erstautorin der Studie.
Aber die Forscher auch festgestellt, dass andere Neurone nur aktiviert, Standorte relevant, um die Erinnerung der Patientin war die Rückbesinnung auf das trial—Wann immer die Patienten wurden angewiesen, auf eine andere Erinnerung für einen Rückruf, dieser Neuronen verändert Ihre Aktivität, um mit den neuen Ziels zu merkenden Ort. Was besonders begeistert Jacobs und Qasim ist, dass Sie tatsächlich entschlüsseln, die bestimmte Erinnerung ein patient wurde targeting basiert auf der Aktivität dieser Neuronen.
„Unsere Studie zeigt, dass Neuronen im menschlichen Gehirn zu verfolgen, die Erfahrungen, die wir absichtlich an Sie zu erinnern, und kann ändern Sie Ihre Aktivitätsmuster zu unterscheiden zwischen Erinnerungen, die. Sie sind einfach wie die pins auf Google Karte, markieren Sie die Positionen, die Sie sich erinnern, wichtige Ereignisse,“ Qasim sagt. „Diese Entdeckung könnte ein möglicher Mechanismus für unsere Fähigkeit, selektiv aufrufen, die auf unterschiedlichen Erfahrungen aus der Vergangenheit und zeigt auf, wie diese Erinnerungen beeinflussen unser Gehirn die räumliche Karte.“