Antiherinneringen houden onze hersenen in balans

Ondanks veel en lang onderzoek blijven de hersenen grotendeels een raadsel voor wetenschappers. Over hoe het geheugen werkt, zijn onderzoekers echter al enige tijd geleden tot een consensus gekomen. In hun meest rudimentaire vorm zijn herinneringen simpelweg elektrische connecties tussen neuronen. Wanneer je een nieuwe herinnering maakt, zal de connectie tussen een set neuronen worden versterkt.

Indien er slechts nieuwe elektrische verbindingen gemaakt worden in onze hersenen, zouden er echter exponentieel veel ladingen ontstaan, wat catastrofale gevolgen zou kunnen hebben. Volgens een team onderzoekers aan de Oxford University bestaan er daarom zogenaamde antiherinneringen. Dit fenomeen zorgt ervoor dat de elektrische balans in onze hersenen niet verstoord geraakt.

Antiherinneringen

Op het moment dat je een nieuwe herinnering opslaat in je geheugen, wordt er eveneens een antiherinnering aangemaakt. Deze neurale connectie genereert een omgekeerd patroon van de elektrische impulsen van de daadwerkelijke herinnering. Hierdoor wordt de elektrische activiteit die de connectie genereert teniet gedaan, zonder dat de herinnering zelf verloren gaat. Indien dit niet zou gebeuren, zouden herinneringen elkaar kunnen triggeren, waardoor willekeurige herinneringen op lukrake momenten naar boven zouden komen.

Tests

De onderzoekers baseerden hun bevindingen oorspronkelijk op theoretische modellen en experimenten op muizen, maar hebben ondertussen ook proeven op mensen uitgevoerd. In deze tests wordt er aan deelnemers gevraagd om een rood vierkant met een groen vierkant te verbinden. Met behulp van een MRI-scan konden de wetenschappers de bijhorende elektrische activiteit detecteren.

Alvorens de twee vierkanten worden verbonden, worden de neuronen slechts voor het rode vierkant geactiveerd, zoals te zien is in het meest linkse vierkant. Nadat de twee vierkanten met elkaar worden verbonden (oranje lijnen), worden de neuronen voor allebei de vakken geactiveerd. Na verloop van tijd treden de antiherinneringen (grijze lijnen) echter in werking, waarna de herinnering aan het groene vierkant bijna niet meer te detecteren is.

In een laatste stap brachten de wetenschappers een kleine hoeveelheid stroom aan op de plaats van de hersenen waar de herinneringen over de vierkanten waren opgeslagen. Deze stroom verstoort de werking van de antiherinneringen, waardoor de herinnering aan het groene vierkant weer duidelijk te zien is op de scan.

Schizofrenie

Het onderzoek is momenteel nog in een vroeg stadium, maar de resultaten zijn erg veelbelovend. Er wordt gedacht dat verschillende psychologische aandoeningen, zoals schizofrenie en autisme, veroorzaakt worden door een asymmetrische elektrische activiteit in de hersenen. De bevindingen van het team onderzoekers zou dan ook een eerste stap in de richting van een behandeling kunnen zijn.