Muisti ja kuinka se toimii
Aivomme ovat vastuussa kahdesta perustavanlaatuisesta taidosta: ajattelusta ja toiminnasta. Nämä kaksi taitoa vaativat kykyä oppia (tallentaa) ja muistaa (hakea) tietoja, joita aivot hankkivat. Tämä on meidän muistimme.
Neurotieteiden suuri edistyminen viime vuosina on auttanut meitä löytämään ne mekanismit jotka työskentelevät, kun nämä taidot aktivoituvat. Erityisesti puhutaan niistä alueista, jotka työskentelevät luodessamme uusia muistoja. Joten miten muistimme todella toimii ja mitä roolia aivomme pelaavat?
Sekä tieteiskirjallisuus että tiedotusvälineet ovat tehneet paljon virheitä ja luoneet useita myyttejä ja epätarkkoja kuvia keskushermostostamme. Vaihdellen siitä, että aivot ovat kuin tietokone aina siihen, että ne ovat rajoittamattomalla kapasiteetilla varustettu muovinen rakennelma. Tiedämme nyt, että kumpikaan ei pidä täysin paikkansa. Viimeisimmän tutkimuksen ansiosta tiedämme enemmän siitä, kuinka pienet maagiset solut, joita kutsutaan neuroneiksi, muodostuvat ja kommunikoivat keskenään.
Tunteemme liittyvät läheisesti muistiimme. Lukuisat tutkimukset osoittavat, että tapahtumat, jotka ovat koskettaneet tunteitamme, olivat ne sitten positiivisia tai negatiivisia, muistetaan enemmän kuin sellaiset, jotka eivät ole. Tässä mielessä emotionaalinen muisti on seurausta tällä tavalla aktivoitujen muistojen tuotannosta.
Muistot vaativat erilaisia psykologisia ja neurobiologisia prosesseja, jotka ovat välttämättömiä uusien muistojen muodostamiseksi. Lyhyesti sanottuna muistiin painautumisemme on seurausta tietojen tallentamisesta, joihin liittyy hälytyksiä tai varoitustekijöitä, joiden avulla muistomme syntyvät.
“Luonnollisesti muistamme sen mikä kiinnostaa meitä, ja miksi se kiinnostaa meitä.”
-John Dewey-
Mihin muistot tallentuvat?
Lyhyt- ja pitkäaikaiset muistot syntyvät samanaikaisesti ja tallentuvat vastaavasti hippokampukseen ja etuotsalohkon kuoreen. Aivojen alue, johon tallennamme lyhytaikaisia muistoja, on jo tunnistettu. Näin ei kuitenkaan ole ollut pitkäaikaisen muistin prosessien kanssa.
Massachusetts Institute of Technology Cambridge:ssa (Yhdysvallat) sijaitseva Picower Institute of Learning and Memorization on ensimmäistä kertaa paljastanut, missä ja miten aivomme luovat pitkäaikaisia muistoja.
Kuten Mark Morrissey, tutkimuksen toinen tekijä, osoitti, muistot muodostuvat rinnakkain ja kulkevat sen jälkeen erilaisia polkuja. Etuotsalohkon kuoressa olevat vahvistuvat ja hippokampuksessa olevat heikkenevät.
Uutta tässä tutkimuksessa on se, että se on osoittanut etu otsalohkon kuoren ja hippokampuksen välisen kommunikaation olevan erittäin tärkeää. Mikäli näitä kahta aivojen osaa yhdistävä yhteys katkeaisi, aivokuoren muistijäljet eivät kehittyisi oikein. Tai toisin sanoen, mitään pitkäaikaisia muistoja ei tallentuisi.
Muistot ovat ehdottoman välttämättömiä kehityksellemme ja selviytymisellemme. Ja vielä enemmänkin näin on negatiivisten muistojemme kanssa, sillä ne varoittavat meitä siitä riskistä, mikä sisältyy toistamalla meitä aiemmin kärsimään saaneet toiminnot uudelleen. Jopa niin paljon, että pitääkseen meidät elossa ja antaakseen kärsimykselle merkitystä, aivojen on yksinkertaisesti pakko säilyttää pitkäaikaisia muistoja.
“Mikään ei korjaa muistia niin voimakkaasti kuin halu unohtaa se.”
-Michel de Montaigne-
Muistot riippuvat neuroneistamme
Mark Morrisseyn tutkimuksen tulokset osoittavat, että muistin neuronit sijaitsevat kolmella aivoalueella: hippokampuksessa, etuotsalohkon kuoressa ja mantelitumakkeessa. Jälkimmäinen on se osa aivoissamme, joka on mukana tunteita sisältävissä muistoissa.
Tämä on vastoin monia aiempia teorioita muistojen lujittumisesta. Se osoittaa, että lyhyt- ja pitkäkestoiset muistot eivät muodostu samanaikaisesti hippokampuksessa ja etuotsalohkon kuoressa, vaan muodostuvat ensin hippokampuksessa ja siirtyvät myöhemmin aivokuoreen.
Neuronit toimivat kommunikoinnin perustana, sillä aivot käyttävät hyvin harvoja aivosoluja näkemänsä muistamiseen. Tämä on ristiriidassa siihen nähden, mitä tähän asti on ajateltu, nimittäin että aivot käyttävät valtavaa neuronien verkkoa muistojen tallentamiseen. Tutkimus viittaa siihen, että neuronit toimivat ajattelevina soluina, kykeneväisinä erikoistumaan tiettyihin aivojen aiemmin valitsemiin muistoihin.
Tämä löytö voisi auttaa palauttamaan “keinotekoisesti” muistin sellaisille ihmisille, jotka ovat kärsineet aivovauriosta tai joilla on Alzheimerin taudin tapaisia sairauksia. Samalla tulokset viittaavat jonkinlaisen aivokoodin olemassaoloon. Tällä koodilla on tärkeä rooli visuaalisten havaintojen ja aivotoimintojen tuntemisessa abstraktin muistin kehittymisessä.
Neurologian alan ulkopuolella tämä löytö edistää epäilemättä tekoälyn ja hermoverkkojen kehitystä. Se tulee parantamaan monien teknisten laitteiden suunnittelua, joita käytämme päivittäin tietojen tallentamiseen ja käsittelemiseen.
“Muistomme ovat ainoa paratiisi, josta meitä ei voida koskaan karkottaa.”
-Jean Paul Richter-
Hippokampus, etuotsalohkon kuori ja mantelitumake
50-luvulla eräs potilas, Henry Molaison, kärsi vahinkoa hippokampuksessaan epileptisten kohtausten hallintaan tähtäävän operaation jälkeen. Tämän seurauksena Molaison ei voinut luoda uusia muistoja operaation jälkeen. Hän kuitenkin säilytti muistot, jotka hänellä oli ennen leikkaussaliin menoa. Tällä tavoin ihmiset alkoivat ymmärtää hippokampuksen tärkeyttä uusien pitkäaikaisten muistojen muodostumisessa.
Tämä tapaus osoitti, että pitkän aikavälin episodiset muistot erityisistä tapahtumista tallentuvat jonnekin hippokampuksen ulkopuolelle. Tutkijat uskovat, että tämä paikka on etuotsalohkon kuori, mikä on kognitiivisista toiminnoista, kuten suunnittelukyvystä ja huomion kiinnittämisestä vastuussa oleva aivojen osa.
Tämä osoittaa, että muistin vahvistumisen perinteiset teoriat eivät välttämättä ole tarkkoja. Uudet tutkimukset ovat tarpeen sen selvittämiseksi, pyyhkiytyvätkö muistot kokonaan hippokampuksen soluista vai onko kyseessä yksinkertaisesti ongelma tietojen palauttamisessa.
Mantelitumakkeella on myös tärkeä rooli sen määrittämisessä, mihin rakenteeseen tallennamme uusia muistoja. Uusien muistojen yhdistäminen emotionaalisiin tiloihin antaa suuremman yhteyden ja tarkoittaa sitä, että tilanteet ovat helpommin muistettavissa. Mantelitumake on vastuussa enemmän tai vähemmän näkyvän aseman antamisesta muistoille riippuen niihin liittyvistä tunteista. Se vaikuttaa myös siihen päätökseen, mitkä kunkin muiston yksityiskohdat tulevat jättämään syvempiä jälkiä ja mitkä vähemmän syviä.
Tällä tavoin, vaikka hippokampus ei toimisikaan eikä sallisi tiettyjen muistojen tallentamista, tämä aivokuorenalainen alue sallii tietyn emotionaalisen muiston säilyttämisen kyseisestä tilanteesta.
Emotionaalinen ja kerronnallinen muisti
Mantelitumakkeella on suojaava toiminto. Tämä selittää sen, miksi jotkut ihmiset pelkäävät kovasti koiria (mitä heidän emotionaalinen muistinsa käsittelee), mutta eivät muista tilannetta, jossa tämä pelko alkoi (mikä tulee heidän kerronnallisesta muististaan). Tämä johtuu todennäköisesti stressistä, josta he ovat kärsineet aikaisemmassa tapahtumassa näiden eläinten kanssa, tai siitä, että alkuperäiseen tapahtumaan on liittynyt paljon muutakin.
Tämäntyyppinen muisti – emotionaalinen muisti – antaa meille mahdollisuuden muistella asioita, joihin liitämme positiivisia tai negatiivisia tapahtumia.
Mantelitumakkeen aktivointi tietyillä pelkoa aiheuttavilla ärsykkeillä lisää näiden muistojen jälkiä ja tekee niistä paljon syvempiä. Muistamme meille tapahtuneita asioita paljon selkeämmin, kun niihin liittyy samanaikaisesti voimakkaita tunteita. Tunnepitoinen aktivointi siis vahvistaa muistojamme.
Yhteenvetona todettakoon, olemme tehneet joitain merkittäviä löytöjä viime vuosina muistista ja uusien muistojen luomisesta. Kuitenkin vastaukset, joita tutkijat tällä hetkellä tarjoavat, ovat vielä kaukana lopullisesta totuudesta. Samoin, koska ne ovat vasta viimeaikaisia löytöjä, emme ole vielä voineet hyödyntää kaikkea sitä, mitä ne tuovat parantaakseen muistiongelmista kärsivien ihmisten elämää.
Todellisten ja väärien muistojen ero on sama kuin jalokivien ja jäljitelmien. Yleensä väärät ovat ne, jotka näyttävät kirkkaammilta ja todellisemmilta.
Kirjallisuutta
Massó, A. G. (2009). The Brain as a Machine to Learn, Remember and Forget.
Arbor, 185 (736), 451-469.
Jung, C.G., Jaffé, A., & Borrás, M.R. (1966). Memories, Dreams, Thoughts (pp. 476-477).
Seix Barral.Morgado, I. (2014). Learn, Remember and Forget. Cerebral Keys of Memory and Education.
Perez Rosales, V., & Rosales, V. P. (1972). Memories of the Past.
Sanmaria, R. (2016). The Ability to Save and Remember Information has its Mystery
Sousa, D. A. (2002). How the Brain Learns.
Corwin Press.Walker, M. P. (2007). Sleep to Remember. Mind and Brain, (25), 53-61.