Wie lange hält sich die Spur einer Erinnerung im Gehirn?

Mit langfristiger Plastizität bezieht man sich auf das Phänomen, durch das Synapsen durch neuronale Aktivität modifiziert werden und diese Modifikationen lange Zeit andauern, einen Tag vielleicht in der Größenordnung von Tagen. Dieses Phänomen wird oft im Gegensatz zur kurzfristigen Plastizität beschrieben, bei der die Antwort einer Synapse eine nichtlineare Komponente hat, die von der Geschichte der präsynaptischen Aktivität in einer kurzen Zeit in der Vergangenheit in der Größenordnung von Hunderten von ms abhängt.

Plastizität ist in der Tat ein viel komplizierteres Thema und beinhaltet Prozesse auf verschiedenen Ebenen, auf der Ebene der Synapsen, Neuronen, Netzwerke und des gesamten Gehirns (z. B. Homöostase). Wie lange sind wir angesichts unseres derzeitigen Wissens über Gedächtnissysteme im Gehirn in der Lage, selbst kleine Teile der Erinnerung an einen Reiz, dem wir in der Vergangenheit ausgesetzt waren, zu verfolgen?

Offensichtlich kann man die Frage auf der kognitiven Ebene beantworten, dh wir können die Frage umformulieren und stattdessen fragen: Was ist die älteste Erinnerung, an die ich mich erinnern kann? Es ist bekannt, dass unser Verhalten als Erwachsene selbst die ältesten Erinnerungen unseres Lebens widerspiegelt. Ich würde jedoch argumentieren, dass dies ein indirekter Effekt ist, nämlich dass die Ereignisse, die in unserer Kindheit passiert sind, einen Einfluss darauf hatten, wie und was wir in der Adoleszenz erleben, und dann ist das, was wir als Erwachsene erleben, ein Spiegelbild dessen, was wir in der Adoleszenz erlebt haben . Ein bekanntes Phänomen, das Erinnerungen in der Zukunft zu „verlängern“ scheint, ist das der Wiederholung, dh die Tatsache, dass unser Gehirn spontan Erinnerungen an die Vergangenheit wie im Traum abruft.

In der Computational Neuroscience können wir Teile von Mustern verfolgen, die in einem neuronalen Netzwerk mit Plastiksynapsen gespeichert sind, indem wir das Netzwerk untersuchen, z. B. indem wir eine verrauschte Version eines Trainingsmusters präsentieren und testen, ob das Netzwerk in der Lage ist, sich an dieses Muster zu erinnern, so etwas wie ein Assoziativ Gedächtnisparadigma. Ein statistisches Werkzeug zum Testen der Skalierungseigenschaften von Synapsenmodellen ist die Signal-Rausch-Verhältnis-Analyse. Mit dieser Analyse ist man in der Lage, die Frage nach der Lebensdauer des Gedächtnisses zu beantworten, indem man mit statistischen Argumenten (dh in Bezug auf das "Rauschen" aller anderen) beurteilt, ob die Synapsen einige Informationen eines Musters in der Vergangenheit (das Signal) beibehalten haben Erinnerungen, die die alte stören).

Kennt jemand ein Experiment, bei dem Menschen versuchten, einzelne Erinnerungen auf einer einzigen Synapsenebene zu verfolgen? In Modellen bleibt das Gewicht einzelner Synapsen für immer erhalten, es sei denn, andere Erinnerungen stören das. In Wirklichkeit wäre es interessant zu sehen, ob einzelne biologische Synapsen Informationen über lange Zeiträume (Tage? Monate? Jahre?) aufrechterhalten können, selbst unter Berücksichtigung des Proteinumsatzes, oder ob die Netzwerkdynamik eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung spielt diese Erinnerungen oder sie aufzufrischen.

Beachten Sie, dass Antworten, die über die Synapsenebene hinausgehen, ebenfalls willkommen sind, weshalb der Haupttitel nicht zu viele Details angibt.