2013. jún 03.

72. A hosszú távú memória története

írta: _Maverick
72. A hosszú távú memória története

Ismétlés a tudás anyja!”

edu01.gifA memóriával foglalkozó legutóbbi cikkünkben rávilágítottunk, hogy a memória valójában két részegységből áll: a rövid távú memóriából, melynek része a nem kellő koncentráció esetén könnyen túlterhelhető munkamemória, és a hosszú távú memóriából, melyben az életünk során összegyűjtött információ morzsák struktúrákba, sémákba rendezve elraktározásra kerülnek akár esztendők erejéig. Egy szemléletes hasonlattal élve a munkamemória úgy szállítja el néhány byteonként az adatokat az agyunk mélyén rejlő hatalmas iratszekrényekbe, ahogy egy gyűszűvel lehet megtölteni egy kádat: apránként, kis adagokban, ügyelve a túlcsordulás elkerülésére.

Ez a kép azonban még nem teljes. Megválaszolatlan maradt a kérdés: miként alakul át az illékony, pillanatok alatt tovatűnő rövid távú memória tartós, maradandó emlékké? Hogyan jut el az információ vízsugara a gyűszűből a hatalmas kádig? A válasz megtalálásához értelmetlen szavakon – remélhetőleg nem a cikkben –, nyálkás tengeri élőlényeken és egy lyukas vödrön keresztül vezet az út!

Hermann Ebbinghaus-t már 1885-ben élénken foglalkoztatta a kérdés. Jobb alany híján magán kezdett el kísérletezni. Fáradságos munkával megtanult 2000 teljesen értelmetlen, fiktív szót, mindeközben figyelte a memorizálás mechanizmusát. Hamar észrevette, hogy ha egy szót többször átismétel, akkor jobban megmarad emlékezetében, valamint hogy egyszerre könnyebb féltucat szót memorizálni mint egy tucatot. Ezek a felismerések aligha érik derült égből villámcsapásként az olvasót, hiszen mindenki maga is megtapasztalhatta ezeket a jelenségeket az iskolapadokat koptatva. A háttérben meghúzódó folyamatokon azonban valószínűleg igen kevesen gondolkodtak el két Petőfi vers memorizálása közben. Ebbinghaus volt ezen a téren az első.

ebbinghaus.jpgŐ pedig nem csak a tanulásra figyelt, hanem a felejtés mikéntjére is. Azt tapasztalta, hogy a szavak egy tekintélyes hányadát már egy órán belül elfelejti (ábra), míg egy másik részüket csak a vizsga után sokkal lassabban. Ez vezette el a felismerésre, miszerint a memória nem egy egységes rendszer, hanem eltérő elvek mentén működő részegységekre bontható.

Ezekkel az eredményekkel nagyjából egy időben vették észre, hogy bizonyos hatások következtében – epilepsziás rohamokat követően, boxolók erős fejre mért ütés után – részleges emlékezetkiesés fordulhat elő az azokat elszenvedő alanyokban. Érdekes módon ilyen esetekben csak az azt közvetlenül megelőző körülbelül 1 óra emlékei vesztek el, a korábbiak teljesen sértetlenek maradtak. Megfogalmazódott a gyanú: a memóriának időre van szüksége a stabilizációhoz, egy rövid ideig(-óráig) még megzavarható, „eltávolítható” az új élmény.

Georg Müller és Alfons Pilzecker Ebbinghaus kísérletének egy módosított változatával igazolta a tézist. Különböző memorizálási feladatokat adtak különböző csoportoknak. Az első esetben egy oldalnyi értelmetlen szót kellett megtanulni. Az alanyoknak nem okozott gondot, hogy másnap elfogadható pontossággal visszaemlékezzenek ezekre. A második csoport ugyanezt a feladatot végezte el, de miután kész voltak, rögvest eléjük tettek egy újabb oldalnyi betűhalmazt. Másnap csak az első listát kérték számon, de eredményeik így is radikálisan rosszabbak voltak az első gárdáénál. A csavart a harmadik csoport feladata jelentette: ők is megkapták a második listát, de csak két órával az első megtanulása után. Ahogy azt az eddigiek alapján sejteni lehet, eredményeik megegyeztek az első kontrollcsoportéval!

1353392292.jpgA memóriának tehát tényleg időre – uszkve 1-2 órára – van szüksége a megszilárduláshoz, ez alatt rendezi el agyunk a beérkező adatokat a már korábban emlegetett sémákba, és helyezi el őket a hosszú távú memória iratszekrényeibe. A gyűszűs képhez visszakanyarodva úgy illusztrálhatnánk mindezt, mintha a kád fölött egy apró lyukakkal ellátott vödör fogadná a gyűszűből kiöntött vizet, mely aztán utat találva lassan csordogál le a teknőbe szép, rendezett sugarakban.

Mindez azonban csak pusztán megfigyelés, és nem árul sokat arról, hogy mi zajlik le a fejünkben a biológia és kémia szintjén. Valóban tetten érhető anatómiai szinten is a különböző memória egységek közti különbség? Nézzük meg!

A neuronok és egyéb sejtek parányi mivoltából fakadóan némi technikai fejlődésre volt szükség a továbblépéshez, ami időbe tellett. Egészen 1960-ig lapozunk előre, amikor is Louis Flexner a University of Pennsylvania falai közt antibiotikumok segítségével – a genetikai módosítások előtt is voltak lehetőségek – meggátolta egerek sejtjeiben az új proteinek előállítását. Azt tapasztalta, hogy a kis emlősök ezzel elveszítették a hosszú távú memória kialakításának képességét. Képtelenek voltak pár óránál tovább emlékezni arra, hogy a labirintusokban miként kerüljék el a kellemetlen áramütéseket (ezek a laboratóriumi kisállatok a modern orvostudomány névtelen hősei...), míg kezeletlen társaiknak ez nem okozott problémát. A hosszú távú emlékekhez tehát új proteinekre van szükség.

aplysia_baby.jpgEric Kandel a tengeri csigák (Aplysia) tanulmányozásával jött rá arra, hogy miért. Ezek a furcsán kinéző jószágok olyan fontos szerepet töltenek be a neurológiában meglehetősen korlátozott mentális képességeik ellenére, hogy külön bejegyzést is érdemelnek majd. Egy dolgot viszonylag üzembiztosan tudnak: ha megpiszkálják őket, akkor az érintés hatására visszahúzzák kopoltyúikat. Ha elég kitartóan birizgáljuk őket, akkor egy idő után felmérik, hogy mindez nem jelent veszélyt, és figyelmen kívül hagyják a megismert ingert. Minél többször éri ez az inger, annál tovább marad meg az állatban az emlék, avagy már erre az őskorból ránk maradt létformára is igaz a mondás: ismétlés a tudás anyja. Primitív tanulási folyamat ez, de kétségkívül tanulás. Kandel-nek nem is kellett több, hiszen ezen egyszerű folyamat eredményeként már megfigyelhette az állat idegrendszerében lezajló változásokat.

Azt tapasztalta, hogy nem csak az egyes idegsejtek közti kapcsolatokban található kémia hírvivő anyagok koncentrációja növekedett meg (rövid táv), hanem egy idő után új kapcsolatok is létesültek az idegsejtek közt új nyúlványok segítségével (hosszú táv). (Ezen a ponton meg kell jegyezzük, hogy most már nagyon időszerű egy igen rövid áttekintés az agyunkban lévő sejtekről, ami hamarosan érkezik is a későbbi cikkek jobb megértését biztosítandó.) Kandel ily módon majd egy évszázaddal Ebbinghaus után kimutatta, hogy a memória formálódása során tényleges fizikai változások mennek végbe az agyban, a hosszú távú memória kialakulása az anatómia szintjén is megfigyelhető.  

Forrás

Nicholas Carr: The Shallows: What the Internet is Doing to Our Brains

Ha szívesen bemutatnád saját szakterületedet, kutatási témádat, vagy blogunk profiljába illő érdeklődési körödet, esetleg szerepet vállalnál a szerkesztésben, akkor írj a jobb oldalon megadott e-mail címre! 

Szólj hozzá

memória agykutatás fókuszpont Kandel