Een nieuwe theorie suggereert dat de bruikbaarheid van een geheugen voor toekomstige situaties de locatie ervan in de hersenen bepaalt, hetzij in de hippocampus, hetzij in de neocortex. Dit daagt de traditionele opvatting uit, die benadrukt dat de consolidatie van het geheugen in de neocortex gebaseerd is op de algemeenheid ervan, en niet op leeftijd.
Volgens een nieuwe theorie voorgesteld door onderzoekers van de HHMI Janelia Research Campus en hun collega's van University College London, bepaalt de bruikbaarheid van een herinnering voor toekomstige situaties waar deze zich in de hersenen bevindt.
De theorie biedt een nieuwe manier om systeemintegratie te begrijpen, een proces dat bepaalde herinneringen verplaatst van de hippocampus (waar herinneringen aanvankelijk worden opgeslagen) naar de neocortex (waar herinneringen op de lange termijn blijven).
Volgens de klassieke visie op systeemconsolidatie worden alle herinneringen in de loop van de tijd van de hippocampus naar de neocortex overgebracht. Maar dit idee houdt niet altijd stand; Uit onderzoek blijkt dat sommige herinneringen permanent in de hippocampus blijven en nooit naar de neocortex worden overgebracht.
De afgelopen jaren hebben psychologen een aantal theorieën voorgesteld om deze complexere kijk op systeemconsolidatie te verklaren, maar nog niemand heeft wiskundig berekend wat bepaalt of een herinnering in de hippocampus blijft of wordt geconsolideerd in de neocortex.
Nu hebben Janelia-onderzoekers een nieuwe, kwantitatieve kijk op systemische consolidatie voorgesteld om dit al lang bestaande probleem te helpen aanpakken, door een wiskundige neurale netwerktheorie voor te stellen die stelt dat herinneringen zich alleen consolideren in de neocortex als ze hun generalisatievermogen verbeteren.
Generalisatie is opgebouwd uit betrouwbare en voorspelbare componenten van het geheugen, waardoor we het op andere situaties kunnen toepassen. We kunnen bepaalde kenmerken van het geheugen generaliseren om ons te helpen de wereld te begrijpen, zoals een kloof die de aanwezigheid van water voorspelt.
Dit verschilt van episodische herinneringen, dit zijn gedetailleerde herinneringen aan het verleden met unieke kenmerken, zoals een enkele herinnering aan ons die een bepaalde kloof in wandelt en een watermassa tegenkomt.
Volgens deze visie gaat geheugenconsolidatie niet over het kopiëren van een herinnering van het ene deel van de hersenen naar het andere, maar over het creëren van een nieuwe herinnering die een generalisatie is van een eerdere herinnering. De mate waarin een herinnering wordt gegeneraliseerd – en niet de leeftijd – bepaalt of een herinnering wordt geconsolideerd of vastgehouden in de hippocampus.
Met behulp van neurale netwerken lieten de onderzoekers zien hoe de hoeveelheid consolidatie verandert afhankelijk van hoe generaliseerbaar het geheugen is. Ze waren in staat eerdere experimentele patronen te reproduceren die niet konden worden verklaard door de klassieke kijk op systeemconsolidatie.
De volgende stap is om deze theorie experimenteel te testen om te zien of deze de mate van geheugenconsolidatie voorspelt. Een andere belangrijke richting is het testen van het model van de auteurs van hoe de hersenen onderscheid maken tussen voorspelbare en onvoorspelbare componenten van het geheugen om geheugenconsolidatie te bemiddelen. Door te onthullen hoe het geheugen werkt, kunnen onderzoekers een onderdeel van de cognitie beter begrijpen, wat kan leiden tot potentiële voordelen voor de menselijke gezondheid en kunstmatige intelligentie.