Beyin doğru zamanı nasıl hatırlar

Çalışmalar, travmatik beyin hasarı veya Alzheimer hastalığı olanlar için hafızayı güçlendirmenin yeni yollarına yol açabilir.

İki yeni çalışma, beynin zamanı ve yeri hafızalara nasıl kodladığına yeni bir ışık tuttu. Bulgular sadece bellek üzerine temel araştırmalara katkıda bulunmakla kalmıyor, aynı zamanda travmatik beyin hasarı veya Alzheimer hastalığı gibi durumlardan kaynaklanan hafıza kaybıyla mücadele etmek için yeni tedavilerin temelini oluşturabilir.

Yaklaşık on yıl önce, farelerde “zaman hücreleri” olarak bilinen bir grup nöron keşfedildi. Bu hücreler, olayların meydana geldiği zamanı kaydetmede benzersiz bir rol oynuyor gibi görünüyor ve beynin epizodik bir bellekte olanların sırasını doğru bir şekilde işaretlemesine izin veriyor.

UTSW’de nörolojik cerrahi doçenti ve PNAS çalışmasının kıdemli yazarı Bradley Lega, “Beynin hipokampüsünde bulunan bu hücreler, hayvanlar olayları kodlarken ve hatırlarken karakteristik bir aktivite modeli sergiliyor. Lega, tekrarlanabilir bir sırayla ateşleyerek, beynin olaylar olduğunda organize olmasına izin veriyor” diyor. Ateşleme zamanlaması, presesyon olarak bilinen bir süreçte teta salınımları adı verilen 5 Hz beyin dalgaları tarafından kontrol edilir.

Lega, zamanla ilgili bilgilere güçlü talepler getiren bir hafıza görevi kullanarak insanların da zaman hücrelerine sahip olup olmadığını araştırdı. Lega ve meslektaşları, epilepsi hastalarının, nöbetleri tetikleyen beyinlerinin hasarlı kısımlarını çıkarmak için ameliyattan önce birkaç gün kaldıkları Enstitüde ki Epilepsi İzleme Biriminden gönüllüler topladı. Lega, bu hastaların beyinlerine yerleştirilen elektrotların, cerrahlarının nöbet odaklarını kesin olarak belirlemelerine yardımcı olduğunu ve ayrıca beynin iç işleyişi hakkında değerli bilgiler sağladığını söylüyor.

Araştırmacılar, 27 gönüllünün beynindeki hipokampustaki elektriksel aktiviteyi kaydederken, 12 kelimelik bir listeyi 30 saniye boyunca okumayı, listeleri prova yapmaktan uzaklaştırmak için kısa bir matematik problemi yapmayı içeren “serbest hatırlama” görevlerini yerine getirmelerini sağladı.

Bu görev, her bir kelimeyi, Lega ve ekibinin zaman hücrelerini aramasına olanak tanıyan bir zaman dilimiyle ilişkilendirmeyi gerektirir. Ekibin bulduğu şey heyecan vericiydi: Sadece sağlam bir zaman hücresi popülasyonu tanımlamakla kalmadılar, aynı zamanda bu hücrelerin ateşlenmesi, bireylerin kelimeleri zaman içinde ne kadar iyi bağlayabildiğini tahmin etti.

Son olarak, bu hücreler, tahmin edildiği gibi insanlarda faz presesyonu sergiliyor gibi görünmektedir.