Hogyan működik a memóriánk munka közben?

A Helsinki Egyetem Idegtudományi Központjának kutatási projektje fényt derített az emberi agy vizuális ingereinek memórianyomát fenntartó idegi mechanizmusokra. Az eredmények szerint a munkamemória fenntartása összefügg a neuronok szinkronizálásával, mely elősegíti az agy különböző részei közti kommunikációt. Az agyi területek interakcióinak alapján még az is lehetséges, hogy előrejelezzék az illető egyéni munkamemória-kapacitását.

Az eredmények múlt héten jelentek meg a PNAS folyóirat online változatában. Egy átlagos ember munkamemóriája csak három vagy négy dolgot képes egyszerre megtartani. A munkamemóriát fenntartó agyi területek jól ismertek, de kevés információ áll rendelkezésre arról, miként lépnek interakcióba ezek a területek.

A kutatócsoport, melyet Satu és Matias Palva vezetett, feltérképezte a munkamemóriával kapcsolatos feladatokat végző emberek agyát mágneses- és elektroencephalográfiával (MEG és EEG). Ezen felül kifejlesztettek egy új módszert az MEG és EEG adatok használatához, az agykéreg különböző területei közti gyors neuronális interakciók hálózatának beazonosítása céljából. Ezzel az új megközelítéssel lehetségessé vált, hogy millimásodperces pontossággal kimutassák az agyi területeken kialakuló funkcionális hálózatokat. A tanulmány során a kutatók feltérképeztek csaknem négymilliárd különböző idegi interakciót. Különösen érdekelte őket az agy különböző részei közti ritmikus interakció. A vizsgált személy különböző agyi területeinek ritmikus aktivitása átmenetileg szinkronizálódott miközben fenntartotta a vizuális ingerek munkamemóriáját. Az eredmények felfedték, hogy a különböző agyi területek neuronális aktivitásának szinkronizálása kapcsolatban van a munkamemória fenntartásával és annak tartalmával egyaránt.

A tanulmány felfedett sok specializálódott, funkcióspecifikus hálózatot és a közöttük levő interakciókat. Központi szerepet játszott az a hálózat, mely a frontális és fali lebeny különböző területeit foglalja magában. Ezek a területek felelősek a cselekvésekért és a figyelem koordinálásáért. A halántéklebeny hálózatai másfelől kezelik és fenntartják a vizuális ingerrel kapcsolatos szenzoros információkat.

A munkamemória és a figyelem az észlelésünk és a tudatosságunk sarokköve. A mögöttük rejlő neuronális mechanizmusok felhasználhatók például az Alzheimer-kór, az elbutulás, a skizofrénia, az észlelési- és tanulási zavarok, az autizmus és más agyi betegségek diagnosztizálásában és kezelésében.