สมองใช้ข้อมูลเชิงพื้นที่เป็น 'แท็กภูมิศาสตร์' เพื่อเก็บความทรงจำ

พฤหัสบดี 5 ธันวาคม, 2013.- ทีมนักประสาทวิทยาที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในสหรัฐอเมริกาและมหาวิทยาลัยไฟรบูร์กในออสเตรียได้ค้นพบว่าเซลล์สมองที่เข้ารหัสข้อมูลเชิงพื้นที่ในรูปแบบ "แท็กทางภูมิศาสตร์" สำหรับความทรงจำที่เฉพาะเจาะจงและเป็นอย่างไร เปิดใช้งานทันทีก่อนที่จะจดจำความทรงจำเหล่านั้น

งานของเขาทำโดยใช้วิดีโอเกมที่ผู้คนนำทางเมืองเสมือนจริงเพื่อส่งมอบวัตถุในสถานที่เฉพาะและเผยแพร่ในวารสาร 'วิทยาศาสตร์' แสดงให้เห็นว่าข้อมูลเชิงพื้นที่ถูกรวมเข้าไปในหน่วยความจำได้อย่างไรและทำไมจึงจำประสบการณ์ คุณสามารถนึกถึงเหตุการณ์อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นในสถานที่เดียวกันได้อย่างรวดเร็ว
“ ผลลัพธ์เหล่านี้ให้หลักฐานทางประสาทโดยตรงครั้งแรกของความคิดที่ว่าระบบหน่วยความจำของมนุษย์ติดฉลากความทรงจำด้วยข้อมูลเกี่ยวกับสถานที่และเวลาที่พวกเขาก่อตัวขึ้นและการกระทำของความทรงจำเกี่ยวข้องกับการฟื้นฟูป้ายเหล่านั้น” Michael Kahana จิตวิทยาที่โรงเรียนศิลปะและวิทยาศาสตร์เพนน์
Kahana และเพื่อนร่วมงานของเธอทำการตรวจสอบกับผู้ป่วยโรคลมชักที่มีขั้วไฟฟ้าฝังอยู่ในสมองเป็นเวลานานซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการรักษา ขั้วไฟฟ้าจะจับกิจกรรมไฟฟ้าของสมองทั้งหมดโดยตรงในขณะที่ผู้ป่วยมีส่วนร่วมในการทดลองจากเตียงของพวกเขาในโรงพยาบาล
เช่นเดียวกับการทดสอบความจำเชิงพื้นที่ก่อนหน้านี้ที่ดำเนินการโดยกลุ่ม Kahana การศึกษานี้รวมถึงการเล่นวิดีโอเกมง่ายๆที่ผู้เข้าร่วมต้องส่งไปยังร้านค้าในเมืองเสมือน อย่างแรกผู้เล่นสามารถสำรวจเมืองได้อย่างอิสระและรู้ตำแหน่งของร้านค้าและเมื่อเกมเริ่มขึ้นพวกเขาจะได้รับคำแนะนำในการหยุดครั้งต่อไปโดยไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขากำลังส่งมอบ
หลังจากมาถึงปลายทางผู้เล่นจะได้รับการเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับรายการที่พวกเขาถ่ายและได้รับข้อมูลการหยุดครั้งต่อไป หลังจากส่งมอบ 13 ครั้งหน้าจอก็ว่างเปล่าและผู้เข้าร่วมถูกขอให้จดจำและตั้งชื่อรายการที่พวกเขาได้ดำเนินการตามลำดับที่พวกเขานึกถึงซึ่งทำให้ผู้เขียนมีความสัมพันธ์กับการเปิดใช้งานของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับการฝึกอบรม ของหน่วยความจำเชิงพื้นที่ (สถานที่จัดเก็บ) และการกู้คืนความทรงจำแบบฉาก: รายการของรายการ
"หนึ่งในความท้าทายในการศึกษาความทรงจำในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติคือเราไม่สามารถสร้างประสบการณ์จริงที่ผู้ทดลองทำการควบคุมและสามารถวัดทุกแง่มุมของสิ่งที่ผู้เข้าร่วมกำลังทำและเห็นความจริงเสมือนแก้ปัญหานั้น - “ Kahana ชี้ให้เห็นการมีผู้ป่วยเหล่านี้เล่นกับเราช่วยให้เราสามารถบันทึกการกระทำทั้งหมดที่พวกเขาทำในเกมและวัดการตอบสนองของเซลล์ประสาทในระหว่างการนำทางในอวกาศและต่อมาในหน่วยความจำทางวาจา”
โดยการขอให้ผู้เข้าร่วมจดจำรายการที่ส่งมอบที่ร้านค้าที่เยี่ยมชมนักวิจัยสามารถทดสอบว่าระบบความจำเชิงพื้นที่ของพวกเขาถูกเปิดใช้งานแม้ว่าพวกเขาจะเข้าถึงความทรงจำที่เป็นฉากหรือไม่ แผนที่ของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับความจำเชิงพื้นที่ทำให้การเปรียบเทียบนี้เป็นไปได้
"ในระหว่างการนำทางเซลล์ประสาทในฮิบโปและเซลล์ประสาทข้างเคียงสามารถแสดงตำแหน่งเสมือนของผู้ป่วยในเมืองได้เช่นอุปกรณ์ GPS สมอง" คาฮานาใช้เป็นตัวอย่าง "เซลล์ที่เรียกว่าเซลล์เหล่านี้อาจเป็นตัวอย่างที่เด่นชัดที่สุดของเซลล์ประสาทที่เข้ารหัสการรับรู้ทางนามธรรม" เขากล่าวเสริม
การใช้การบันทึกสมองที่สร้างขึ้นในขณะที่ผู้เข้าร่วมสำรวจเมืองอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนาแผนที่ระบบประสาทที่สอดคล้องกับรูปแบบของเมือง เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนในความทรงจำของสิ่งของที่จัดส่งด้วยความทรงจำเชิงพื้นที่ของที่ตั้งร้านค้านักวิจัยได้ยกเว้นการเดินทางที่ไปโดยตรงหรือจากร้านค้านั้นเมื่อวางบนแผนที่ประสาท
ด้วยแผนที่เหล่านี้ในมือผู้เขียนสามารถข้ามการอ้างอิงของหน่วยความจำเชิงพื้นที่ของผู้เข้าร่วมแต่ละคนโดยการเข้าถึงความทรงจำที่เป็นฉากของบทความที่ส่งและเห็นว่าเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่บางส่วนของแผนที่ถูกเปิดใช้งานทันทีก่อน มีชื่อผู้เข้าร่วมรายการที่พวกเขาส่งไปยังร้านค้าในพื้นที่นั้น
ตาม Kahana ถึงแม้ว่ามันจะเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกแยะว่าความทรงจำเชิงพื้นที่เหล่านี้จริง ๆ แล้วช่วยให้ผู้เข้าร่วมเข้าถึงความทรงจำที่เป็นฉากหรือทันทีที่พวกเขามาถึงทางเดินหรือไม่ก็เห็นได้ว่าไซต์กระตุ้นเซลล์มีบทบาท กระบวนการกู้คืนหน่วยความจำ
ในช่วงเริ่มต้นของการวิจัยด้านประสาทวิทยาทั้งในด้านความรู้ของมนุษย์และสัตว์มันได้รับการแนะนำว่าฮิปโปแคมปัสมีหน้าที่ที่แตกต่างกันสองประการ: บทบาทของนักเขียนแผนที่การติดตามข้อมูลตำแหน่งในหน่วยความจำเชิงพื้นที่และบทบาทของเสมียน, บันทึกเหตุการณ์สำหรับหน่วยความจำฉาก การทดลองนี้เป็นการพิสูจน์เพิ่มเติมว่าบทบาทเหล่านี้มีความสัมพันธ์กัน
“ การค้นพบของเราว่าการเรียกคืนหน่วยความจำที่เกิดขึ้นเองเปิดใช้งานป้ายพิกัดทางประสาทของมันแสดงให้เห็นว่าหน้าที่ของหน่วยความจำเชิงพื้นที่และเชิงฉากของฮิบโปนั้นมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและอาจสะท้อนสถาปัตยกรรมการทำงานทั่วไป”
ที่มา: