Hoe onze hersenen herinneringen reconstrueren

Wanneer wie ons iets herinneren uit ons verleden, dan ervaren we vaak ook de hele situatie die hier uit voortkwam opnieuw. Een nieuwe studie toont aan hoe dit fenomeen zich in de hersenen voordoet.

De studie, gepubliceerd in het blad Nature Communications, laat zien dat wanneer iemand zich een bepaald aspect van een gebeurtenis uit het verleden probeert te herinneren, wanneer hij bijvoorbeeld de dag van te voren iemand heeft ontmoet, er in de hersenen een compleet beeld van deze hele gebeurtenis kan worden gereactiveerd, waarbij ook bijkomstige informatie zoals waar hij op dat moment was en wat hij aan het doen was.

Het oprakelen van een gebeurtenis uit het verleden stelt ons in staat om volledig op te gaan in de ervaring. “Wanneer we terugdenken aan een gebeurtenis uit ons verleden, zijn we in staat om onszelf volledig te bedelven in de ervaring,” legt dr. Aidan Hornor, werkzaam aan het Institute of Cognitive Neuroscience en hoofdbegeleider van deze studie, uit.

“We herinneren ons in welke kamer we waren, de muziek die op stond, de persoon met wie we aan het praten waren en wat er gezegd werd,” stelt Horner.

Herinneringen worden opgeslagen in verschillende delen van de hersenen

Horner legt uit dat wanneer we iets meemaken, de verschillende aspecten van deze ervaring vertegenwoordigd worden in verschillende delen van de hersenen. Wanneer we deze gebeurtenis echter op een later moment weer oprakelen, zijn we in staat om ons al deze verschillende aspecten in een geheel te herinneren.

De hippocampus is van fundamenteel belang in het proces waarin herinneringen worden opgerakeld. De hippocampus brengt namelijk de verbinding tussen al deze verschillende aspecten voort op een manier dat de hele gebeurtenis in zijn geheel kan worden opgerakeld.

Het onderzoek toont aan dat de verbindingen die gevormd worden tussen de verschillende aspecten van de gebeurtenis ervoor zorgen dat alle aspecten tegelijk weer naar boven kunnen worden gehaald.

Wanneer we ons bijvoorbeeld iets herinneren dat we ooit hebben meegemaakt, zijn we vaak in staat om ook allerlei details naar boven te halen, zoals wat we aan het doen waren en waar we waren. Dit betekent dat de hele gebeurtenis in zijn geheel opnieuw ervaren kan worden.

Door middel van functionele kernspintomografie (fMRI) waren de onderzoekers in staat aan te tonen dat de verschillende aspecten van een gebeurtenis weerspiegeld worden door de activiteit in verschillende delen van de hersenen op het moment dat een persoon aan deze gebeurtenis denkt.

Toen aan de deelnemers van de studie enkele vragen werden gesteld over bepaalde aspecten van een gebeurtenis uit het verleden kwam de activiteit in de hippocampus overeen met de heractivering van andere delen van de hersenen. Deze heractivering was consistent in overeenstemming met de hele gebeurtenis die de geest probeerde op te rakelen.

De rol van de hippocampus bij het vormen van herinneringen

Neil Burgess, een van de andere begeleiders van deze studie, legt uit dat deze studie het berekenende model over hoe men ervan uitgaat dat ons geheugen functioneert ondersteunt. In dit model zorgt de hippocampus, wanneer we ons iets willen herinneren dat in het verleden heeft plaatsgevonden, ervoor dat verschillende vormen van informatie samen worden gebracht om als één samenhangend geheel verbeeld en gevisualiseerd te kunnen worden.

Bovendien biedt het een belangrijke visie op ons vermogen om dingen die gebeurd zijn te herinneren en kan het ons helpen om te begrijpen op welk punt het in dit proces fout gaat bij mensen die last hebben van Alzheimer of post-traumatische stressstoornis.

Uitvoeren van het experiment

Aan dit experiment deden zesentwintig vrijwilligers mee. Deze vrijwilligers werden gevraagd om een reeks ‘gebeurtenissen’ die betrekking hadden op verschillende plaatsen, beroemde mensen en dagelijkse objecten te verbeelden en uit hun hoofd te leren.

Vervolgens werden ze gevraagd om zich alle details verbonden aan deze gebeurtenis te herinneren terwijl hen maar één element van deze gebeurtenis verteld werd. Tijdens een proef werden ze bijvoorbeeld gevraagd om zich een situatie in te beelden waarin zij in de keuken waren met Barack Obama die een hamer in zijn hand had.

Vervolgens werden ze gevraagd om zich met behulp van slechts één indicator alle details te herinneren. De indicator kon in dit geval bijvoorbeeld zijn: waar is Barack Obama, wie en wat was in de keuken of welk object had Obama in zijn handen.

Toen de vrijwilligers gevraagd werd om zich verschillende aspecten van deze gebeurtenissen te herinneren, lagen de vrijwilligers in een fMRI-machine waarmee tijdens het beantwoorden van de vraag hun hersenactiviteit aan gescand en gemeten werd.

De resultaten van deze scan toonden aan dat de verschillende delen van de hersenen meer activiteit vertonen in het geval bepaalde aspecten van de gebeurtenis gecodificeerd waren. De hippocampus verzorgde de juiste verbindingen tussen de verschillende aspecten van de gebeurtenissen om een volledige herinnering te kunnen vormen.

In het geval van het bovenstaande voorbeeld nam de activiteit in één deel van de hersenen toe op het moment dat de vrijwilligers dachten aan Obama, op het moment dat ze dachten aan de keuken en toen ze dachten aan de hamer.

Het onderzoek toonde ook aan dat er, op het moment dat de proefpersoon werd gevraagd waar Obama was, sprake was van meer hersenactiviteit in de delen van de hersenen die verbonden waren aan Obama en de keuken.

Wat vooral belangrijk was, was dat de hersenactiviteit ook toenam in het deel dat verbonden was aan de hamer, ondanks het feit dat het helemaal niet nodig was om deze informatie naar boven te halen.

De heractivering die overeenstemt met de activiteit in de hippocampus suggereert dat de hippocampus verbonden is aan het vermogen om de gebeurtenis in zijn geheel te kunnen herinneren.

Dit is de eerste studie die bewijs levert over het proces van geheugenvorming in de menselijke hippocampus. Tevens is het de eerste studie die deze gegevens verbindt aan de gebruikelijke gewoonte om dingen te onthouden die in het verleden gebeurd zijn.