Ein team von Wissenschaftlern am NeuroElectronics Forschung-Flandern (NERF – ermächtigt von imec, KU Leuven und VIB) gefunden, die höchst anspruchsvolle und lohnende Erfahrungen führen stärkere Erinnerungen. Durch das Studium der navigation in Ratten, die Forscher zurückzuführen, die Mechanismen, die hinter diesem selektiven Speicher-Erweiterung um so genannte replay-Prozesse im hippocampus, der Speicher-processing-Zentrum des Gehirns. Diese wichtigen Erkenntnisse liefern neue Einblicke in eine der rätselhaftesten Gehirn-Funktionen: Speicher-Konsolidierung.
Wenn wir etwas erleben wichtig ist, wir in der Regel denken Sie daran, es besser im Laufe der Zeit. Diese erweiterten Speicher können die Folge von stärkeren memory-Kodierung während der Erfahrung, oder weil der Speicher-Konsolidierung, die stattfindet, nach dem Erlebnis. Zum Beispiel, Erfahrungen sehr lohnend gefunden worden sind, führen zu stärkeren und länger anhaltende Erinnerungen.
„Eine der Möglichkeiten, in denen unser Gehirn festigen von Erinnerungen ist, die von geistig durchleben der traumatischen Erfahrung“, erklärt Prof. Fabian Kloosterman, deren Forschung zielt auf die Enträtselung memory-Verarbeitung im Gehirn. „Im biologischen Sinne, dies läuft darauf hinaus, die Reaktivierung oder der Wiedergabe von der neuronalen Aktivität in mustern, die mit einer bestimmten Erfahrung. Diese Aufzeichnung erfolgt in hippocampalen-kortikalen neuronalen Netzen während der Ruhe oder Schlaf.“
Die Frage Kloosterman und sein team an der NERF Satz zu beantworten war, ob die positive Wirkung von Belohnungen auf Hippocampus-Wiedergabe erstrecken sich über die Zeit der Erfahrung selbst und somit könnte die weitere Unterstützung von erweiterten Speicher-Konsolidierung.
Belohnungen und Herausforderungen
Um Antworten zu finden, die Forscher trainierten Ratten zu lernen, zwei Ziel-Standorte in familiärer Umgebung. Eines der Ziele war eine große Belohnung — neun Lebensmittel pellets -, während die andere Ziel-location hatte nur ein einziges Lebensmittel pellet im Angebot als kleine Belohnung. „Vielleicht nicht überraschend, fanden wir, dass Ratten erinnerte sich, besser den Ort, wo Sie fand die große Belohnung“, sagt Frédéric Michon, PhD-student in der Kloosterman-Labor, die die Experimente durchgeführt hat. „Aber wir haben auch beobachtet, dass diese Belohnung-bedingten Wirkung auf das Erinnerungsvermögen am stärksten war, wenn die Nahrung pellets wurden in Orten, die erforderlich komplexer Gedächtnisbildung.“
Replay für bessere Speicher
Zu beurteilen, den Beitrag von replay Aktivität des Gehirns nach der tatsächlichen Erfahrung, die die Forscher gestört, dies insbesondere signaling network, aber erst, nachdem die Ratten haben eine chance, zu entdecken, die Belohnung Standorten. Michon: „die Spiegelung unserer früheren Ergebnisse, die wir beobachtet haben, dass der Speicher beeinträchtigt wurde nur für die hoch belohnt Standorten, und insbesondere, wenn die Belohnungen wurden an schwierigen Standorten.“
In Summe konnten die Forscher zeigen, dass der Hippocampus replay, die nach anfänglichen lernen, trägt zur Konsolidierung der hoch belohnt, Erfahrungen, und diese Wirkung hängt von der Schwierigkeit der Aufgabe. „Eine relativ einfache experimentelle Einstellung mit Ratten und Essen-pellets können lehren uns eine Menge über das Gedächtnis“, sagt Kloosterman. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass replay trägt das fein abgestimmte selektive Konsolidierung von Erinnerungen. Solche Einsichten eröffnen konnte, in Zukunft Möglichkeiten für Behandlungen, die helfen, zu stärken, Erinnerungen, und könnte uns auch helfen zu verstehen, memory Rückgang der Erkrankungen wie die Demenz.“