Eine neue Theorie legt nahe, dass der Nutzen einer Erinnerung für zukünftige Situationen ihren Standort im Gehirn bestimmt, entweder im Hippocampus oder im Neocortex. Dies stellt die traditionelle Sichtweise in Frage, die betont, dass die Konsolidierung des Gedächtnisses im Neocortex auf seiner Allgemeingültigkeit und nicht auf dem Alter basiert.
Laut einer neuen Theorie, die von Forschern des HHMI Janelia Research Campus und ihren Kollegen vom University College London vorgeschlagen wurde, bestimmt die Nützlichkeit eines Gedächtnisses für zukünftige Situationen, wo es sich im Gehirn befindet.
Die Theorie bietet eine neue Möglichkeit, die Systemintegration zu verstehen, einen Prozess, der bestimmte Erinnerungen vom Hippocampus (wo Erinnerungen zunächst gespeichert werden) in den Neokortex (wo Erinnerungen langfristig verbleiben) bewegt.
Nach der klassischen Sichtweise der Systemkonsolidierung werden alle Erinnerungen im Laufe der Zeit vom Hippocampus auf den Neocortex übertragen. Aber diese Idee ist nicht immer stichhaltig; Untersuchungen zeigen, dass einige Erinnerungen dauerhaft im Hippocampus verbleiben und nie in den Neokortex übertragen werden.
In den letzten Jahren haben Psychologen eine Reihe von Theorien vorgeschlagen, um diese komplexere Sichtweise der Systemkonsolidierung zu erklären, aber niemand hat bisher mathematisch herausgefunden, was bestimmt, ob eine Erinnerung im Hippocampus verbleibt oder im Neocortex konsolidiert wird.
Jetzt haben Janelia-Forscher eine neue, quantitative Sichtweise der systemischen Konsolidierung vorgeschlagen, um dieses seit langem bestehende Problem anzugehen. Sie schlagen eine mathematische Theorie des neuronalen Netzwerks vor, nach der sich Erinnerungen nur dann im Neocortex konsolidieren, wenn sie ihre Generalisierungsfähigkeiten verbessern.
Die Generalisierung basiert auf zuverlässigen und vorhersehbaren Komponenten des Gedächtnisses und ermöglicht es uns, sie auf andere Situationen anzuwenden. Wir können bestimmte Merkmale des Gedächtnisses verallgemeinern, um uns zu helfen, die Welt zu verstehen, beispielsweise eine Schlucht, die das Vorhandensein von Wasser vorhersagt.
Dies unterscheidet sich von episodischen Erinnerungen, bei denen es sich um detaillierte Erinnerungen an die Vergangenheit mit einzigartigen Merkmalen handelt, beispielsweise eine einzelne Erinnerung daran, wie wir in eine bestimmte Schlucht wandern und auf ein Gewässer stoßen.
Nach dieser Ansicht geht es bei der Gedächtniskonsolidierung nicht darum, eine Erinnerung von einem Bereich des Gehirns in einen anderen zu kopieren, sondern darum, eine neue Erinnerung zu schaffen, die eine Verallgemeinerung einer vorherigen Erinnerung darstellt. Der Grad der Generalisierung einer Erinnerung – nicht das Alter – bestimmt, ob eine Erinnerung im Hippocampus konsolidiert oder erhalten bleibt.
Mithilfe neuronaler Netze zeigten die Forscher, wie sich das Ausmaß der Konsolidierung je nach Generalisierbarkeit des Gedächtnisses ändert. Sie waren in der Lage, frühere experimentelle Muster zu reproduzieren, die mit der klassischen Sichtweise der Systemkonsolidierung nicht erklärt werden konnten.
Der nächste Schritt besteht darin, diese Theorie experimentell zu testen, um zu sehen, ob sie das Ausmaß der Gedächtniskonsolidierung vorhersagt. Eine weitere wichtige Richtung besteht darin, das Modell der Autoren zu testen, wie das Gehirn zwischen vorhersehbaren und unvorhersehbaren Komponenten des Gedächtnisses unterscheidet, um die Gedächtniskonsolidierung zu vermitteln. Die Aufdeckung der Funktionsweise des Gedächtnisses könnte Forschern helfen, eine Komponente der Kognition besser zu verstehen, was zu potenziellen Vorteilen für die menschliche Gesundheit und die künstliche Intelligenz führen könnte.