Pinabulaanan ang tahimik na memorya: ang utak ay aktibong nagpoproseso ng hindi nag-iingat na impormasyon

Ang pag-unawa kung paano nag-iimbak ang utak ng tao ng impormasyon at pagkatapos ay ginagamit ito upang magsagawa ng iba't ibang mga gawain ay matagal nang pangunahing layunin ng pananaliksik sa neuroscience at sikolohiya. Nauna nang natukoy ng mga siyentipiko ang iba't ibang uri ng memorya, bawat isa ay may sariling mga katangian at pag-andar.

Ang isang ganoong uri ay working memory, na kinabibilangan ng panandaliang pag-iimbak at pagpoproseso ng mahalagang impormasyon, lalo na na kailangan upang maisagawa ang mga lohikal na gawain o gumawa ng mga desisyon sa malapit na hinaharap. Ipinakikita ng pananaliksik na ang pansamantalang pag-iimbak ng impormasyon ay nauugnay sa pare-pareho at napapanatiling aktibidad ng ilang mga neuron sa utak.

Karamihan sa mga nakaraang pag-aaral sa working memory ay gumamit ng mga gawain kung saan ang mga kalahok ay hiniling na alalahanin ang lahat ng impormasyong ipinakita sa kanila.

Gayunpaman, napakakaunting mga pag-aaral ang nagtangkang maunawaan kung paano nag-iimbak ang utak ng "hindi sinasadya" na impormasyon-iyon ay, stimuli na kasalukuyang hindi pinagtutuunan ng pansin at hindi direktang nauugnay sa gawaing nasa kamay.

Ang mga siyentipiko mula sa Polish Academy of Sciences, SUNY Upstate, ang Military Hospital sa Elk at ang Medical University of Wroclaw ay nagpasya na subukan ang bisa ng isang teoretikal na modelo na nagmumungkahi ng pagkakaroon ng isang "activity-silent mechanism" na responsable para sa pag-imbak ng hindi nag-iingat na impormasyon.

Ang kanilang mga resulta, na inilathala sa journal Nature Human Behavior, ay hinahamon ang teoretikal na palagay na ito at sa halip ay nagpapakita na ang pag-iimbak ng hindi sinasadyang impormasyon ay nauugnay din sa aktibidad ng neural.

"Alam namin na ang mga elemento ng aming gumaganang memorya - ang aming mga iniisip - ay kinakatawan ng aktibidad ng mga dalubhasang neuron," sinabi ng senior author na si Jan Kaminski sa Medical Xpress.
"Kapag kailangan nating hawakan ang isang bagay sa ating isipan, nagiging mas aktibo ang ilang neuron. Halimbawa, kapag nagsaulo tayo ng numero ng telepono, pansamantalang nagiging mas aktibo ang ilang neuron, na nag-e-encode ng impormasyong iyon."
"Gayunpaman, ang kamakailang pananaliksik ay nagmungkahi na kung ang isang elemento ng memorya ay pansamantalang wala sa focus, ang aktibidad ng mga neuron ay babalik sa mga antas ng background - halimbawa, kapag kailangan nating matandaan ang isang numero ng telepono ngunit pansamantalang lumipat sa isa pang gawain."

Ang mga pagpapalagay na ito ay higit na nakabatay sa data na nakuha gamit ang mga non-invasive na pamamaraan tulad ng EEG at fMRI. Gayunpaman, ang mga pamamaraang ito ay sumusukat sa average na aktibidad ng daan-daang libong mga neuron, na nangangahulugan na ang aktibidad ng isang maliit na grupo ng mga selula ay maaaring "lulon" ng hindi aktibo ng mga nakapaligid na neuron.

"Ang aming lab ay dalubhasa sa direktang pagtatala ng aktibidad ng neural sa panahon ng mga invasive na klinikal na pamamaraan, tulad ng pagtatanim ng mga electrodes sa utak ng mga pasyente upang masubaybayan ang epilepsy," sabi ni Kaminski.
"Ito ay nagbibigay ng isang natatanging pagkakataon upang subukan ang silent activity hypothesis nang direkta. Sa pag-aaral na ito, naitala namin ang aktibidad mula sa mga neuron sa temporal na lobe, na kilala sa kanilang papel sa working memory."

Ang mga kalahok ay ipinakita ng dalawang larawan at hiniling na tandaan ang pareho, ngunit tumuon sa isa lamang sa unang bahagi ng eksperimento. Nang maglaon, kailangan nilang magpatuloy na tumuon sa parehong larawan o lumipat sa dating "wala sa focus" na isa.

"Ang eksperimentong disenyo na ito ay tinatawag na double retro-cue paradigm at ginamit sa mga nakaraang pag-aaral," paliwanag ni Katarzyna Paluch, ang unang may-akda ng papel.
"Upang i-record ang aktibidad, gumamit kami ng intracranial EEG, isang klinikal na pamamaraan kung saan ang mga electrodes ay direktang inilalagay sa utak ng pasyente, halimbawa upang masuri ang epilepsy. Nagpahintulot ito sa amin na itala ang aktibidad ng mga indibidwal na neuron."

Habang inililipat ng mga kalahok ang kanilang atensyon mula sa isang larawan patungo sa isa pa, naitala ng mga siyentipiko ang aktibidad ng mga neuron sa temporal na umbok upang maunawaan kung paano nag-iimbak ang utak ng "hindi nakatutok" na impormasyon.

"Sa aming sorpresa, nalaman namin na kahit na ang imahe na hindi pinagtutuunan ng pansin ng kalahok ay patuloy na aktibong kinakatawan sa pamamagitan ng neural firing," sabi ni Kaminski.
"Sinasalungat nito ang silent storage hypothesis at ipinapakita na ang mga out-of-focus na item sa working memory ay kinakatawan din ng aktibong neural activity. Iminumungkahi ng aming mga resulta na ang isang malaking bahagi ng aming working memory - ang mental na 'sketch' na ito - ay pinananatili ng aktibong neural firing."

Kaya, ang mga kaisipan at iba pang impormasyon na nasa labas ng pokus ng atensyon ay sinusuportahan pa rin ng mga aktibong neuron, at hindi ng ilang "tahimik" na mekanismo, gaya ng ipinapalagay dati.

Bilang karagdagan sa kanilang pangunahing kahalagahan para sa pag-unawa kung paano gumagana ang memorya, ang mga natuklasan na ito ay maaari ring makaimpluwensya sa pagbuo ng mga paggamot para sa mga sakit sa pag-iisip na kinasasangkutan ng kapansanan sa memorya sa pagtatrabaho, tulad ng ADHD, OCD, at schizophrenia.

"Halimbawa, pinahihintulutan kami ng aming mga resulta na mag-isip tungkol sa paglikha ng mga neural implant o mga de-koryenteng stimulator na makakatulong na mapanatili ang partikular na impormasyon sa memorya ng gumagana, pagpapalawak ng mga posibilidad ng therapy," dagdag ni Kaminski.
"Ang aming lab ay kasalukuyang nagpapatuloy sa pag-aaral ng working memory at sa mga neural na mekanismo nito gamit ang mga direktang pag-record ng aktibidad ng utak.
Sa hinaharap, plano naming pag-aralan kung paano lumipat ang utak sa pagitan ng pagpapanatili ng kasalukuyang impormasyon at pag-alala ng bagong impormasyon, na kritikal para sa nababaluktot na aktibidad ng pag-iisip."