Kiderült, hogyan dönti el az agyunk, mire emlékszünk, és mire nem

Arra az elmúlt években már sikerült rájönniük a tudósoknak, hogy a napi élményeket az agy alvás közben alakítja át emlékekké, az viszont eddig nem volt teljesen tiszta, hogy dönti el: mi marad hosszú távon is, és mi „megy a kukába”. A New York-i Egyetem Grossman orvosi karának kutatói most felfedezték, hogy az egész az idegsejtek elektromos aktivitásán múlik.

A Science szaklapban megjelent tanulmányban a Buzsáky György magyar agykutató vezetésével dolgozó kutatócsoport leírja: az agyi neuronok, vagyis az idegsejtek „tüzeléssel”, vagyis a pozitív és negatív elektromos töltéseik egyensúlyának ingadozásával továbbítják az emlékeket kódoló jeleket. A hippokampusznak nevezett agyi régió neuronjainak nagy csoportjai ezt a tüzelést együtt, ritmusos ciklusokban végzik, és ezredmásodpercek alatt olyan jelsorozatokat képesek létrehozni egymás között, amelyek összetett információk kódolására alkalmasak.

Amikor kialakul ez az úgynevezett éles hullám (SWR) aktivitás, az azt jelenti, hogy a hippokampusz neuronjainak 15 százaléka csaknem egyidejűleg tüzel, és továbbít információt az agy többi részébe. Az SWR arról kapta a nevét, hogy elektródákkal felmérve és grafikonon kimutatva az aktivitás hullámalakot ölt.

Míg a korábbi tanulmányok összefüggésbe hozták ezt a hullámzást az alvás közbeni memóriaképződéssel, a most megjelent tanulmány azt találta, hogy azok a nappali események, amelyeket közvetlenül 5-20 éles hullám követ, alvás közben könnyebben visszajátszódnak, és így állandó emlékké képződnek. Azok viszont, amelyeket kevesebb SWR követ, vagy egyáltalán nincs is ilyen aktivitás utánuk, nem alkotnak maradandó emléket később.

A kutatók tehát rájöttek: az SWR-aktivitás az a mechanizmus, amit az agy arra használ, hogy eldöntse, mely emlékek lesznek maradandóak.

A kutatás egyébként egy már ismert jelenségre épül: az emberek, de egyébként más emlősök is, úgy érzékelik a világot, hogy ha megtapasztalnak valamit, önkéntelenül „megállnak”, majd megint tapasztalnak, és megint csak megállnak. Ez persze nem valódi leállást jelent, inkább azt, hogy az agy ebben a minimális időintervallumban fogja fel, mi is történt valójában. Miután odafigyelünk valamire, az agyi számítások gyakran „tétlen” újraértékelési módba kapcsolnak. Ilyen pillanatnyi szünetek a nap folyamán előfordulnak, de a leghosszabb alapjárati időszakok alvás közben jelentkeznek.

A tanulmány most azt tárta fel, hogy ezekben az apró szünetekben az agy az éleshullám-aktivitással jelöli meg, mi érdemes maradandó emléknek, és mi nem. A megjelölt minták aztán újraaktiválódnak alvás során. A neuronok egy adott mintázatban tüzelnek egy-egy történés megjelölése során, alvás közben pedig az agy újrajátssza ezeket a mintákat, és megerősíti a neuronok közötti kapcsolatokat.

A kutatók egerekkel tesztelték a jelenséget, és megállapították, hogy a labirintusban haladó állatok neuronjai általában akkor adtak SWR-mintázatot, amikor azok megálltak a jutalomért. A kutatók szerint a jutalom elfogyasztása felkészítette az egéragyat arra, hogy felfedező üzemmódról az üresjáratra váltson, így éleshullám-aktivitás keletkezik.

A kutatók remélik, hogy a mechanizmus felfedezése később olyan terápiás módszerekhez vezethet, amelyek a memória javítására vagy akár a traumás események élményeinek elhalványítására is szolgálhatnak.