Cum se formează amintirile? – Biologia Memoriei (2)

Fragment din cartea Cum învățăm, de Benedict Carey

***

Pentru mult timp, cercetătorii secolului XX au crezut că amintirile sunt difuze, distribuite prin ariile creierului care susțin gândirea, așa cum este miezul într-o portocală. Oricare doi neuroni arată mai mult sau mai puțin la fel, pentru o singură acțiune; și ei sunt fie ”aprinși” fie nu. Nici una din ariile creierului nu pare esențială pentru formarea memoriei.

Încă din secolul XIX oamenii de știință știau că anumite abilități, cum este limbajul, sunt concentrate în regiuni specifice ale creierului. Cu toate acestea, ele păreau să fie excepții. În anii 1940, cercetătorul în neuro-științe Karl Lashley a arătat că șobolanii care învățaseră să meargă prin labirint erau în mare parte netulburați când li se provocau răni într-o varietate de arii ale creierului. Dacă ar fi existat un singur centru al memoriei, atunci măcar una din aceste incizii ar fi trebuit să cauzeze deficite severe. Lashley a concluzionat că, virtual, orice arie a creierului gânditor a fost capabilă să susțină memoria și, dacă o arie a fost rănită, o alta i-ar putea prelua sarcina.

brain_sections_and_functions1318611282834

În anii 1950, totuși, această teorie a început să se destrame. Cercetătorii în științele creierului au început să descopere mai întâi că, celulele în dezvoltare – bebelușii neuroni, să le spunem – sunt codate să se adune în locații specifice din creier, ca un fel de muncă dinainte stabilită. Tu ești o celulă vizuală, du-te în partea din spate a creierului.” “Tu, treci acolo, tu ești un neuron motor, du-te direct la aria motorie.” Această descoperire a subminat ipoteza ”părților interșanjabile”.

Lovitura de ciocan a căzut când psihologul englez numit Brenda Milner a întâlnit la Hartford, Connecticut, un bărbat numit Henry Molaison. Molaison era tinichigiu și reparator de mașini care avea probleme în păstrarea slujbei din cauză că suferea crize devastatoare, câte două sau trei pe zi, care apăreau aproape fără veste și deseori îl doborau la pământ. Viața devenise imposibil de stăpânit, un câmp de mine zilnic. În 1953, la vârsta de 26, el a sosit la biroul lui William Beecher Scoville, un neurochirurg de la Hartford Hospital, sperând într-un ajutor.

Probabil că Molaison avea o formă de epilepsie, dar nu urma cu regularitate medicamentele anti-criză, singurul tratament standard valabil din acel timp. Scoville, un cunoscut și foarte priceput chirurg, a suspectat că oricare le-ar fi cauza, crizele porneau din lobii temporali mediani. Fiecare dintre acești lobi – există câte unul în fiecare emisferă, față în față, ca miezul unui măr împărțit – conține o structură numită hipocamp, care a fost implicată în multe dereglări care provoacă crize.

brain-during-epileptic-seizure

Scoville a decis că cea mai bună opțiune era să-i îndepărteze chirurgical din creierul lui Molaison două fâșii subțiri de forma unui deget, fiecare incluzând hipocampul. A fost un risc; era o epocă în care mulți doctori, printre care se distingea și Scoville, considerau chirurgia pe creier un tratament promițător pentru o largă varietate de tulburări mentale, incluzând schizofrenia și depresia severă. Și cu siguranță, postoperatoriu, Molaison a avut mult mai puține crize.

El și-a pierdut de asemenea abilitatea de a forma noi amintiri.

De fiecare dată când lua micul dejun, de fiecare dată când întâlnea un prieten, de fiecare dată când ăși plimba câinele în parc, era ca și cum făcea asta pentru prima oară. El încă avea unele amintiri dinainte de operație, ale părinților săi, ale casei în care a copilărit, ale plimbărilor prin pădure de când era copil. Avea o memorie excelentă pe termen scurt, abilitatea de a ține minte un număr de telefon sau un nume pentru aproximativ 30 de secunde repetându-l, și putea susține scurte conversații. Era atent și sensibil ca orice alt tânăr, în ciuda pierderii lui. Cu toate acestea nu putea păstra o slujbă și să trăiască în acel moment, mai mult decât nebulos.

În 1953, Scoville a descris zbaterile pacientului său unei perechi de doctori din Montreal, Wilder Penfield și Brenda Milner, o tânără cercetătoare care lucra cu el. Milner a ănceput curând să ia trenul de noapte spre Hartford o dată la câteva luni pentru a petrece ceva timp cu Molaison și a-i explora memoria. A fost începutul celui mai neobișnuit parteneriat care a durat zece ani, cu Milner introducându-l continuu pe Molaison în noi experimente și cu el cooperând, aprobând din cap și înțelegându-le scopul – atâta timp cât scurta lui memorie putea ține. În acele momente pasagere ei au fost colaboratori, a spus Milner, iar acea colaborare a modificat rapid, pentru totdeauna înțelegerea privind învățarea și memoria.

În primul ei experiment, desfășurat în biroul lui Scoville, Milner l-a pus pe Molaison să încerce să rețină numerele 5, 8 și 4.

Ea a părăsit apoi biroul pentru a se duce să-și ia o cafea și s-a întors douăzcei de minute mai târziu, întrebând Care au fost numerele?” El și le-a amintit repetându-le mental în timpul cât ea a fost plecată.

Bine, a fost foarte bine,i-a spus Milner. “Și, tu îți amintești numele meu?”

Nu, îmi pare rău,” a spus el. Am o problemă cu memoria.”

Sunt Dr. Milner, și vin din Montreal.”

Aaa, Montreal, Canada—am fost în Canada odată, am mers la Toronto.”

Oh. Îți mai amintești numărul?”

Numărul?” a spus Molaison. “A fost vorba despre un număr?”

Era un bărbat foarte grațios, foarte răbdător, întotdeauna dornic să încerce sarcinile pe care i le-aș fi dat,” mi-a spus Milner, care este acum profesor pentru neuro-științele cognitive la Montreal Neurological Institute și la McGill University. “Și cu toate acestea de fiecare dată când intram în cameră, era ca și cum nu ne-am fi întâlnit niciodată.”

În 1962, Milner a prezentat un studiu de referință în care ea și Molaison – cunoscut acum ca H.M. pentru a-i proteja intimitatea – au demonstrat că o parte din memoria lui era intactă pe de-a-ntregul. Într-o serie de încercări, ea l-a pus să deseneze o stea în cinci colțuri pe o bucată de hârtie în timp ce el își privea mâna care desenează într-o oglindă. Asta este ciudat, iar Miller a făcut să fie și mai mult. Ea l-a pus să exerseze trasând steaua în interiorul marginilor, ca și cum își croia calea printr-un labirint în formă de stea. De fiecare dată când H.M. încerca asta, îl surprindea ca o experiență cu totul nouă. Cu toate acestea, prin practică a devenit experimentat.

La un moment dat după multe astfel de încercări, el mi-a spus, ‘Huh, asta a fost mai ușor decât mă gândeam că va fi,’ ” a spus Milner.

Brain-activity

Implicațiile cercetării lui Milner au avut nevoie de timp pentru a se așeza. Molaison nu putea să-și amintească nume, fețe, fapte și experiențe noi. Creierul lui putea înregistra noi informații dar, fără hipocamp, nu putea să le rețină. Această structură și celelalte din apropiere – care fuseseră îndepărtate chirurgical – sunt clar necesare pentru a forma amintiri de acest gen.

El putea totuși s-și dezvolte noi abilități fizice, cum este desenarea unei stele și mai târziu, la bătrânețe, să meargă utilizând un baston. Această abilitate, numită învățare motorie, nu este dependentă de hipocamp. Munca lui Milner a arătat că acolo, în creier, există cel puțin două sisteme de manevrare a memoriei, unul conștient și celălalt subconștient. Putem urmări și nota ceea ce am învățat astăzi la ora de istorie, sau geometrie, dar nu la antrenamentul de fotbal sau gimnastică, nu în orice care este în același mod. Aceste abilități fizice se acumulează fără ca noi să trebuiască să ne gândim prea mult la ele. Am putea să fim capabili să numim ziua din săptămână când ne-am urcat pentru prima oară pe bicicletă la vârsta de șase ani, dar nu putem arăta abilitățile fizice exacte care ne-au condus la această realizare. Aceste abilități – echilibrul, conducerea, mișcarea pedalelor – s-au rafinat singure și au conlucrat împreună dintr-o dată, fără ca noi să le urmărim sau să le ”studiem”.

brain-memory

Teoria că memoria este uniform distribuită, atunci, a fost greșită. Creierul are arii specifice care comandă formare diferitelor feluri de memorie.

Poveste lui Henry Molaison nu se termină aici. Una din studentele lui Milner, Suzanne Corkin, a continuat mai târziu munca cu le la Massachusetts Institute of Technology. Pe parcursul a sute de studii care s-au întins pe mai mult de patruzeci de ani, ea a arătat că el are multe amintiri dinaintea operației, ale războiului, ale lui F. Rosvelt, ale împrejurimilor casei copilăriei. In the course of hundreds of studies spanning more than forty years, she showed that he had many presurgery memories, of the war, of FDR, of the layout of his childhood house. “Le denumim memorii esențiale (gist memories),” mi-a spus Dr. Corkin. “Avem amintirile, dar nu le putem plasa cu exactitate în timp; el nu ți-ar putea spune o poveste.”

Studiile făcute pe alții cu răni în aceleași arii ale creierului au arătat un model după/ înainte similar. Fără un hipocamp care să funcționeze, oamenii nu pot forma amintiri noi, conștiente. Virtual, toate numele, faptele, fețele și experiențele dinaintea datei rănirii ei și le amintesc. Aceste amintiri, o dată formate, trebuie să existe prin urmare în altă parte, în afara hipocampului.

Singurul candidat viabil, pe care îl cunosc oamenii de știință este stratul exterior subțire al creierului, neocortexul. Neocortexul este sediul conștiinței umane, o cuvertură complicată de țesuturi în care fiecare petic are un scop specializat. Peticele vizuale sunt în spate. Ariile pentru controlul motor sunt în lateral, lângă urechi. Un petic din partea stângă ne ajută să interpretăm limbajul; unul din apropiere mânuiește limbajul vorbit și pe cel scris.

Acest strat – ”capota” creierului, așa cum este situată în partea de sus – este singura arie cu instrumente capabile să re-creeze textura bogată în informații senzoriale ale unei amintiri autobiografice, sau gruparea de asociații faptice pentru cuvântul ”Ohio” sau numărul 12.

Rețeaua prima-zi-de-liceu (sau rețelele; probabil că sunt mai multe) trebuie să fie situată acolo, în cea mai mare parte, dacă nu integral.

Rețeaua mea de amintiri prima-zi-de-liceu este predominant vizuală (părul roșu, ochelarii, pereții cu dulapuri) și auditorie (zgomotul de pe hol, ușile trântite ale dulapurilor, vocea profesorului) – așa că rețeaua are mulți neuroni în cortexul vizual și auditiv.

A ta ar putea include mirosul de la cantină, felul în care simți greutatea ghiozdanului, cu multe celule în aceste pachete corticale.

Speicher und Gedächtnis Update

În ce măsură este posibil să localizăm o amintire în creier, depinde unde această rezidă: în primul rând în vecinătatea neocortexului, dar nu la o singură adresă.

Faptul că un creier poate găsi acest lucru și să îl aducă la viață atât de repede – instantaneu pentru majoritatea dintre noi, completat cu emoții și straturi de detalii – desfide orice explicație. Și acest acces instantaneu este, pentru mine, cel care creează cele mai mari iluzii în ce privește creierul: că amintirile sunt ”încărcate” în el ca niște scene video care pot fi deschise cu un click neural și apoi închise la loc.

Adevărul este straniu – și de departe mult mai util.

• • •

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s