The Brain Has A Built-in System To Keep Unwanted Memories Out, Study Finds

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

hjerne neurovidenskab erindringer lyse farver prikker

Vi har alle minder, vi helst vil glemme. Alligevel bobler de alt for ofte op i vores bevidsthed. Den dumhed på arbejdet eller under et interview? En faceplant efter at have smuttet på is på en første date? Et tilfældigt svar - alt til hele familien? (Cringe).

For de fleste er et hurtigt stik af forlegenhed, vrede eller frygt alt, hvad vi føler, og det forsvinder hurtigt. Men for mennesker med posttraumatiske lidelser (PTSD) eller depression kan uønskede minder fra deres traumer alvorligt afspore deres liv.

Så hvordan kan det være, at disse minder kun nogle gange invaderer intetanende sind?

En ny undersøgelse i Journal of Neuroscience har nogle svar. Ved at scanne hjernen på 24 personer, der aktivt undertrykker en bestemt hukommelse, fandt holdet et neuralt kredsløb, der registrerer, hæmmer og til sidst eroderer påtrængende minder.

En trio af hjernestrukturer udgør dette alarmsystem. I hjertet er dACC (for "dorsal anterior cingulate cortex"), en tørklædelignende struktur, der omslutter dybere hjerneområder nær panden. Den fungerer som en efterretningstjeneste: den overvåger neurale kredsløb for påtrængende minder, og advarer efter opdagelse den "udøvende" region i hjernen. Direktøren sender derefter et abortsignal til hjernens hukommelsescenter, hippocampus. Som en nødstopknap forhindrer dette hippocampus i at hente hukommelsen.

Hele processen sker under vores bevidsthed, og undertrykker uønskede minder, så de aldrig dukker op til bevidsthed.

Men hvad sker der, hvis minderne bryder ind i vores tanker? Her har dACC en anden opgave. Når proaktiv overvågning mislykkes, øger hjerneregionen sit alarmsignal til lederen - tænk DEFCON1 - og sonderer den for yderligere at dæmpe aktiviteten i hippocampus.

"At forhindre uønskede minder i at komme til at tænke på er en tilpasningsevne hos mennesker," skrev forfatterne, ledet af Dr. Michael C. Anderson ved University of Cambridge og Dr. Xu Lei ved Southwest University i Chongqing, Kina.

Mød Dynamic Trio

De tre hjernen regioner er velkendte for hukommelsesforskere. Hver af dem fungerer som en statslig instans i en spionroman med flere opgaver og omfattende interkommunikation. At hente - eller dæmpe - en hukommelse ligner en efterretningsoperation.

Hippocampus er støvler-på-jorden "operativ" til at fiske et minde fra neurale netværk. Begravet dybt inde i hjernen koder, lagrer og henter strukturen midlertidigt minder, der fanger vores livs historier – hvornår, hvor og hvad.

En anden spiller er hjernens "kommandocenter", den præfrontale cortex (PFC). Gennem store neurale netværk til forskellige hjerneregioner, inklusive hippocampus, overvåger denne "executive" hjernens operationer og er centrum for kognitiv kontrol. Hvis hippocampus handlinger er ude af hånden, sender den ene del, rDLPFC, et elektrisk "abort operation"-signal og dæmper hippocampus aktivitet.

Men hvad giver rDLPFC intelligens?

Mød den gådefulde dACC, en C-formet struktur, der aktiveres på tværs af flere hjernefunktioner. Tidligere undersøgelser, der bruger beregningsmodellering, tyder på, at den omhyggeligt overvåger igangværende neurale processer. Ligesom en intelligensagent, der scanner efter tegn på potentiel fare, fanger den information "der indikerer et behov for at intensivere kognitiv kontrol," forklarede forfatterne. dACC videresender derefter efterspørgslen til kommandocentret, og opfordrer direktøren til at implementere kontrol - i det mindste i ikke-hukommelsessammenhænge.

Den nye undersøgelse spurgte: Spionerer dACC også på stødende minder?

Brain Scan Tag Team

Hvordan afdækker man en neural hub til at kontrollere hukommelsen?

Tricket er at spore hjernens aktivitet med flere typer scanninger, der hver fanger unikke aspekter af hjernebehandling. Det ene er EEG (elektroencefalogram), som bruger elektroder placeret på hovedbunden til at detektere hjernebølger - den kumulative elektriske aktivitet af neuroner. Som et vidvinkelovervågningskamera udmærker EEG sig ved at fange elektriske mønstre på tværs af relativt store områder af hjernen i realtid, men ofrer opløsning.

fMRI er den perfekte buddy-cop. Sammenlignet med EEG er den langsom til at reagere, men giver langt højere opløsning. Brug af de to metoder samtidigt giver det bedste fra begge verdener, hvilket giver holdet mulighed for at kigge ind i neurale aktivitetsændringer som en IMAX-film.

Efter at have fået dataene kan de matche præcise tidsstempler for aktivitetsændringer - som de får fra EEG - til deres præcise placering på fMRI-scanninger.

Til undersøgelsen rekrutterede de 24 frivillige, jævnt fordelt mellem mænd og kvinder, uden historie med neurologiske problemer eller psykiske problemer. De frivillige lærte derefter 68 ordpar. For eksempel "gate" parret med "tog;" "plæne" med "oksekød." Et ord i hvert par blev brugt som stikord; når de blev spurgt, ville deltagerne gøre deres bedste for at huske det tilhørende ord.

Dernæst gik de frivillige ind i fMRI-scanneren. I nogle forsøg blev de, efter at være blevet præsenteret for stikordet - for eksempel "port" - bedt om at huske det tilhørende ord "tog". I andre forsøg skulle de aktivt ikke tænk på svaret. Det passende navn, testen hedder Think/No-Think, eller TNT, paradigme.

Under opgaven sporede og analyserede holdet interaktioner mellem trioen af hjerneregioner ved hjælp af EEG og fMRI. Da de fandt mønstre i neurale netværksaktivitet, zonede de derefter ind på to specifikke hjernebølgesignaturer (theta-styrke og N2-amplitude) i dACC, som ofte er forbundet med kognitiv kontrol.

En to-trins dans

dACC-aktiviteten kom i to udbrud.

Den første udløste på omkring 400 millisekunder, omkring et øjebliks blink, og generelt før en hukommelse kommer ind i bevidstheden. dACC videresendte information til chefen rDLPFC, som igen beordrede hippocampus til at sænke sin aktivitet og stoppe med at hente hukommelsen.

Vi kan se dette med nedsatte theta-hjernebølger i hippocampus, hvilket er nødvendigt for at hente minder, forklarede forfatterne.

Missionen var fuldført, hele det neurale kredsløb blev dæmpet ned under resten af testen, hvilket tyder på, at neuronerne var glade for at slappe af med et veludført arbejde - ingen grund til at blive ved med at arbejde for at hæmme en allerede undertrykt hukommelse.

I modsætning hertil, hvis dACC-signalet ikke blev aktiveret i tide – for eksempel hvis personen huskede det tilknyttede ord, selv når han prøvede at lade være – gik regionen i høj alarm. Denne "reaktive alarm" skyrocker aktivitet i chefen, rDLPFC. Regionen kvæler derefter yderligere theta-bølger i hippocampus i et forsøg på at stoppe påtrængende tanker. Folk, der udmærkede sig ved aktivt at undertrykke det tilknyttede ord, havde for eksempel langt stærkere informationsflow fra rDLPFC-kommandocentret til hippocampus for ord, de glemte, sammenlignet med dem, de huskede på trods af at de forsøgte at knuse hukommelsen.

Samlet set har hjernen en intern to-trins mekanisme, proaktiv og reaktiv, der hjælper med at manipulere påtrængende tanker, forklarede forfatterne. Begge har dACC som deres efterretningsagent. Når du støder på en påmindelse, f.eks. legetøjet fra et elsket kæledyr, der for nylig er gået bort, registrerer dACC neurale netværkssignaler genereret af signalet. I to bølger forhindrer det så enten genfinding eller skubber den smertefulde hukommelse ud af bevidsthed.

For nu er undersøgelsen begrænset til visuelle signaler. Yderligere bliver nødt til at se, om andre kraftfulde signaler - som at høre stemmen eller lugte til parfumen fra en afdød elsket - også udløser dACC. Men indtil videre har vi fundet en indbygget skytsengel i hjernen, der kan "rydde sindet fra uønskede tanker og fremskynde nedlæggelsen af minder, vi helst ikke ville have," skrev forfatterne.

Billede Credit: coffeeNwaffle / 7 billeder

Tidsstempel: Maj 3, 2022