Istraživanje o tome kako ljudski mozak skladišti informacije može dovesti do tretmana za ljude koji se bore sa svakodnevnim zadacima.
Profesor Jan Buitelar, stručnjak za neurorazvojne bolesti, zaintrigiran je mogućom vezom između poremećaja pažnje i hiperaktivnosti — ili ADHD-a — i pamćenja.
Dok geni igraju veliku ulogu u ADHD-u, Buitelaar misli da ima i deo mozga koji čuva zapise poznat kao „radna memorija“. Radna memorija sadrži ograničenu količinu informacija kao što su ulična adresa ili telefonski broj na kratko vreme dok pruža osnovnu osnovu za više mentalne procese kao što je donošenje odluka.
„Kada nastavnik nešto objasni učeniku, od deteta se očekuje da zadrži veliki deo tih informacija aktivnim u svom umu i da ih integriše sa činjenicama i znanjem pohranjenim na drugim mestima u mozgu“, rekao je Buitelar, koji sprovodi istraživanje na Univerzitetu Radboud. Medicinski centar u Holandiji. „Ove funkcije obavlja radna memorija.“
Sada, novi projekat nastoji da baci novo svetlo na veze između mentalnih bolesti kao što je ADHD i radne memorije.
Iako ADHD pogađa milione ljudi u Evropi, to je daleko od toga da je jedino neurološko stanje povezano sa deficitom radne memorije.
„Radna memorija može biti ugrožena kod mnogih poremećaja — od šizofrenije do Alchajmerove bolesti i Parkinsonove bolesti — ali i kod zdravog starenja“, rekao je dr Bernhard Špicer, kognitivni neuronaučnik sa Instituta Maks Plank za ljudski razvoj u Nemačkoj. „Tako da je bolje razumevanje toga veoma važno.“
Spitzer vodi projekat EU, koji se zove DeepStore i traje pet godina do 2026.
Iako radna memorija ima veoma ograničen kapacitet – u svakom trenutku može da primi samo četiri do sedam informacija – ona je neophodna za normalno ljudsko funkcionisanje i predstavlja ono što Špicer naziva „supermoć“.
Kada radna memorija slabi, ljudi izgube pojam o tome šta su uradili nekoliko trenutaka nakon što su to uradili – na primer, zaboravljajući da su stavili peškir u torbu za teretanu odmah nakon što su je zakopčali.
„Ako su vam veštine pažnje slabe, imate stalne propuste u onome što ulazi u vašu radnu memoriju“, rekao je Buitelaar. „Dakle, ove veze je mnogo teže napraviti.“
DeepStore tim ima za cilj da postavi teren za bolje tretmane za ljude sa problemima u ovoj oblasti tako što će proširiti razumevanje o tome gde i kako mozak pohranjuje ova sećanja. Do nedavno, konvencionalna mudrost je smatrala da se sistem radnog pamćenja u potpunosti nalazi u prefrontalnom korteksu mozga. Sada je poznato, iako sa ograničenim detaljima, da su uključeni i mnogi drugi delovi mozga.
„Kako se skladište radne memorije distribuira u mozgu još uvek treba objasniti“, rekao je Spitzer. „Dolazak do dna ove slagalice odvešće nas na važan korak ka razumevanju supermoći radne memorije.
Tim veruje da važnost radne memorije leži u njenoj okretnosti—sposobnosti da transformiše i preformatira informacije.
„Sada znamo da je veoma prilagodljiv i dinamičan“, rekao je Spitzer. „Na primer, ako podignem olovku, možete da sačuvate informacije pred vašim očima u svojoj radnoj memoriji u bezbroj formata: kao fotografska slika, kao apstraktni koncept povezan sa onim što znate da je funkcija olovke ili kao objekat koji se drži pod određenim uglom i vaš mozak će moći da promeni format u skladu sa zadatkom za koji su informacije potrebne.
Tim DeepStore-a koristi praćenje očiju, funkcionalno skeniranje mozga i druge neinvazivne tehnike za merenje moždane aktivnosti i magnetnih polja kod ljudi.
U narednom koraku, istraživači će pogledati podatke sa elektroda implantiranih u mozgove neljudskih primata kako bi dešifrovali neuronske osnove radne memorije do nivoa jedne ćelije.
„Nadamo se da ćemo do kraja našeg istraživanja bolje razumeti dinamiku radne memorije i kako nam ona pruža prave informacije u pravo vreme za bilo koji zadatak koji je pred nama“, rekao je Spicer.
Dok se neki ljudi bore da zadrže prolazne informacije, drugi imaju problema sa skladištenjem, očuvanjem i preuzimanjem podataka apsorbovanih u prošlosti.
Dugoročno pamćenje je fokus drugog istraživačkog projekta.
Pod nazivom MemUnited, traje dve i po godine do maja 2025. i predstavlja saradnju između Univerziteta Gent u Belgiji i Univerziteta Kolumbija u SAD.
Istraživači imaju za cilj da prošire znanje o neuronskim procesima koje dele dva primarna sistema mozga koji podržavaju dugoročnu memoriju: „deklarativni“ i „proceduralni“.
Procesi deklarativnog pamćenja omogućavaju svesno prisećanje činjenica i prošlih događaja — „znanje o tome“. Ovo obuhvata opšta znanja kao što su naučni koncepti i lična iskustva.
Proceduralni procesi pamćenja podržavaju zadržavanje veština, navika i „mišićnog pamćenja“. Ovo je funkcija „znanja kako” koja uključuje stvari poput vožnje bicikla ili pripreme šolje kafe.
„Ljudi obično koriste proceduralna znanja kako bi napravili šolju kafe i automatski birali neophodne radnje u pravom redosledu“, rekla je dr Nina Dolfen, belgijski psiholog koja vodi MemUnited.
Do nedavno, stručnjaci su mislili da proceduralni i deklarativni memorijski sistemi rade nezavisno i da uključuju različite delove mozga.
Ali skeniranje ljudskog mozga tokom protekle decenije pokazalo je da su neki nervni procesi zajednički, pri čemu oba sistema ulaze u hipokampus – glavni deo mozga povezan sa pamćenjem.
Ipak, malo se zna o preklapanju.
„Ako ova dva memorijska sistema komuniciraju jedan sa drugim, moguće je da netaknuti moždani proces može da funkcioniše kao skela, podržavajući učenje u oblasti u kojoj postoji deficit“, rekao je Dolfen.
Postoje primeri gde je jedan tip dugoročne memorije obučen da kompenzuje drugu posle povrede mozga – na primer, moždani udar.
Dolfen se osvrnuo na primer koraka koji su uključeni u pravljenje šoljice kafe da bi ilustrovao mogući uticaj na mozak ljudi koji su pretrpeli moždani udar.
„Možda se ne sećaju redosleda ovih koraka dok zadržavaju sposobnost da izvrše pojedinačne radnje neophodne za završetak zadatka“, rekla je ona.
Dolfen je izneo eventualnu perspektivu da pomogne takvim ljudima dodirujući njihovo deklarativno pamćenje kroz vizuelne naznake, pri čemu je svaki korak procesa predstavljen različitom slikom.
Pošto je istraživanje još uvek u fundamentalnoj, a ne u bilo kojoj primenjenoj fazi, ispitivanje zdravih dobrovoljaca je najbolji način da se prouči preklapanje između deklarativnog i proceduralnog memorijskog sistema.
Dolfen sprovodi testove pamćenja na 35 mladih, zdravih dobrovoljaca dok prati njihovu moždanu aktivnost koristeći funkcionalnu magnetnu rezonancu ili fMRI. Na kraju, ona se nada da će naučnici iskoristiti njene rezultate da iskoriste načine na koje se ove dve vrste dugotrajnog pamćenja preklapaju.
„Ako možemo da pronađemo kreativne načine da vratimo ljudima nezavisnost nakon povrede, to bi bilo sjajno“, rekao je Dolfen.
