De ce dispar amintirile și cum separă creierul percepția de memorie?  

În timp ce lucrările anterioare au ajuns la concluzia că există o suprapunere semnificativă între aceste două procese, noul studiu, care apare în revista Nature Communications, dezvăluie că acestea sunt sistematic diferite.

„Există, fără îndoială, unele asemănări între activitatea creierului atunci când oamenii văd și își amintesc lucruri, dar există și diferențe semnificative”, spune Jonathan Winawer, profesor de psihologie și neuroștiință la Universitatea din New York și autor principal al lucrării.

„Aceste distincții sunt cruciale pentru o mai bună înțelegere a comportamentului de memorie și a afecțiunilor asociate.”

„Credem că aceste diferențe au de-a face cu arhitectura sistemului vizual în sine și că procesele de viziune și memorie produc modele diferite de activitate în cadrul acestei arhitecturi”, adaugă Serra Favila, autorul principal al lucrării și doctorand la NYU la momentul studiului.

Ce au descoperit oamenii de știință?

Timp de decenii, s-a crezut că amintirea a ceea ce am văzut – un apus de soare, o pictură, chipul cuiva – însemna reactivarea aceluiași proces neuronal folosit atunci când vedem aceste imagini pentru prima dată. Cu toate acestea, relația dintre aceste activități – feedforward (viziune) și feedback (memorie) – este neclară.

Pentru a explora acest lucru, echipa de cercetare a efectuat o serie de experimente cu subiecți umani.

Folosind tehnologia RMN, oamenii de știință au măsurat răspunsurile cortexului vizual al subiecților în timp ce vedeau imagini (forme geometrice simple în diferite locații pe ecranul unui computer) și, mai târziu, când li s-a cerut să-și amintească ceea ce au văzut.

Rezultatele au arătat unele asemănări între activitatea neuronală la procesarea inițială a acestor forme vizuale și atunci când i s-a cerut să le reamintească - părțile cortexului vizual folosite atunci când vedeau ceva pentru prima dată (percepția) erau și ele active în timpul procesării memoriei.

Cu toate acestea, activitatea din timpul rememorării a fost diferită de activitatea din timpul percepției. Multe dintre aceste diferențe provin din modul în care scenele vizuale sunt mapate pe creier. Creierul are zeci de zone vizuale pentru a procesa și stoca imaginile primite. Aceste zone sunt aranjate într-o ierarhie – o caracteristică înțeleasă de mult timp.

Mai precis, cortexul vizual primar (V1) se află în partea de jos a ierarhiei, deoarece este prima zonă care primește intrări vizuale și cartografiază scena vizuală în detalii spațiale fine. Semnalele sunt apoi transmise către hărțile creierului ulterioare pentru procesare ulterioară - către cortexul vizual secundar, sau V2, apoi V3 etc.

Procesarea inițială de către cortexul vizual primar surprinde cu acuratețe aranjamentul spațial al imaginilor, în timp ce zonele superioare ale creierului, cum ar fi cortexul vizual secundar, extrag informații mai complexe — Ce formă are un obiect? Ce culoare este? Este o ceașcă sau un castron? Dar ceea ce se câștigă în complexitate se pierde în precizia spațială.

„Compromisul este că, pe măsură ce aceste zone superioare extrag informații mai complexe, ele devin mai puțin preocupate de aranjarea spațială exactă a imaginii”, explică Winawer.

În studiul Nature Communications, cercetătorii au descoperit că, în timpul percepției, vizualizarea unui obiect mic a activat o mică parte a cortexului vizual primar, o parte mai mare a cortexului vizual secundar și chiar părți mai mari ale cortexului superior.

Acest lucru era de așteptat datorită proprietăților cunoscute ale ierarhiei vizuale, notează ei. Cu toate acestea, ei au descoperit că această progresie pare să fie pierdută atunci când subiectul rememorează un stimul vizual (adică, memoria).

Oamenii de știință spun că acest lucru este asemănător cu modul în care cerneala se răspândește pe bucățile de hârtie stivuite. În percepție, activitatea creierului devine mai dispersată pe măsură ce treci în profunzime în ierarhia organului.

În schimb, în ​​memorie, cerneala începe în vârful ierarhiei, deja dispersată, și nu se poate îngusta pe măsură ce coboară, astfel încât activitatea rămâne relativ constantă.

Această pierdere a progresiei în timpul memoriei poate explica de ce amintirea unei scene este atât de diferită de a vedea una și de ce tinde să fie atât de puține detalii disponibile în memorie.

Concluziile studiului au fost publicate în lucrarea „Percepția și memoria au proprietăți distincte de reglare spațială în cortexul vizual uman” de Serra E. Favila.