Zdjęcie: Adobe Stock
Przechowywanie informacji w pamięci roboczej – nawet jeśli nie jest to główny cel – opiera się na ciągłej aktywności neuronalnej. Ta wiedza pochodzi z przełomowych badań prowadzonych pod kierunkiem dr. Jana Kamińskiego w Instytucie Nenckiego PAN, szczegółowo opisanych w czasopiśmie „Nature Human Behavior” .
Często porównywana do kognitywnego środowiska pracy, pamięć robocza działa jak tymczasowy system przechowywania krytycznych danych, zanim zostaną one usunięte lub przeniesione do pamięci długotrwałej. Umożliwia nam przywołanie kodu BLIK, śledzenie kroków przepisu lub wykonywanie obliczeń w pamięci.
„Zbadaliśmy neuronalne podstawy pamięci roboczej. Kwestionując powszechnie uznawaną hipotezę aktywności i ciszy, nasze odkrycia ujawniają, że nawet myśli pozostające bez nadzoru w pamięci roboczej są podtrzymywane przez ciągłą aktywność neuronalną” – zauważył główny badacz, dr Jan Kamiński z Laboratorium Neurofizjologii Umysłu, w rozmowie z PAP.
– Sugeruje to, że neuronalne sygnały elektryczne utrzymują się przez cały czas trwania naszych procesów poznawczych — bez względu na to, czy myśl jest aktywnie zaangażowana, czy też pozostaje jedynie w stanie czuwania — dodaje.
Badanie, którego wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Human Behavior , zostało przeprowadzone przez dr Katarzynę Paluch.
Zdolność pamięci roboczej do przetwarzania wielu strumieni danych jest widoczna w grach pamięciowych. Szukając ukrytych par kart, gracze na chwilę skupiają się na położeniu jednej karty, jednocześnie zachowując inne w rezerwie. Te szczegóły tła pozostają dostępne, mimo że nie są aktywnie brane pod uwagę.
Zespół postawił sobie za cel odkrycie, w jaki sposób tymczasowo nieużywane informacje utrzymują się w pamięci. Wcześniejsze badania EEG i fMRI sugerowały „ciche przechowywanie” nieaktywnych elementów. Jednak metody te oceniają duże sieci neuronowe, potencjalnie zaciemniając subtelną aktywność w poszczególnych komórkach.
Rejestrując aktywność pojedynczych neuronów u pacjentów z padaczką poddawanych procedurom diagnostycznym, grupa dr. Kamińskiego zastosowała innowacyjne podejście. Mikroelektrody wszczepione w przyśrodkowy płat skroniowy – kluczowy obszar pamięci – umożliwiły precyzyjne monitorowanie wzorców aktywności neuronalnej.
„Około 30% przypadków padaczki jest opornych na farmakoterapię. Interwencja chirurgiczna często staje się konieczna, ale leczenie musi być poprzedzone dokładną lokalizacją napadu” – wyjaśnia Kamiński.
Podczas eksperymentów uczestnicy oglądali dwa znane obrazy – aktywnie obserwując jeden, a jednocześnie zapamiętując drugi. Neurony powiązane z obrazem, na który nie zwracano uwagi, wykazywały ciągłe pobudzenie, aczkolwiek ze zmienionym wzorcem w porównaniu z aktywnym skupieniem uwagi. Przesunięcie uwagi modyfikowało charakterystykę aktywności, ale nie wyciszało komórek.
Dowody te podważają koncepcję biernego przechowywania pamięci, potwierdzając wręcz, że pamięć robocza aktywnie przechowuje informacje niezależnie od ich bezpośredniego wykorzystania – wyjaśnia Kamiński.
Odkrycia te rzucają nowe światło na mechanizmy przechowywania neuronalnego, które mogą mieć znaczenie dla diagnozowania i leczenia schorzeń wpływających na pamięć roboczą, takich jak ADHD, OCD, schizofrenia i depresja.
– Nasza praca pogłębia nasze zrozumienie procesów poznawczych i może stać się inspiracją do opracowania lepszych strategii terapeutycznych w przypadku zaburzeń neurologicznych – podsumowuje Kamiński.
Źródło: Nature Human Behavior
Ludwik Tomal (PAP)
lt/ bar/ amac/
