Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν ανακάλυψαν έναν μηχανισμό που μπορεί να εξηγήσει πώς ο εγκέφαλος μπορεί να θυμηθεί σχεδόν όλα όσα συνέβησαν σε ένα πρόσφατο απόγευμα, ή να κάνει ένα διεξοδικό σχέδιο για το πώς θα περάσει το επόμενο απόγευμα, σε… fast forward.
Η επανάσταση στην κατανόηση μιας προηγουμένως άγνωστης λειτουργίας του εγκεφάλου θα έχει επιπτώσεις στην έρευνα για την σχιζοφρένεια, τον αυτισμό, τη νόσο του Αλτσχάιμερ και άλλες διαταραχές όπου οι πραγματικές εμπειρίες και τα ρεαλιστικά πράγματα μπορεί να παραμορφωθούν στο μυαλό.
Ο μηχανισμός που ανακαλύφθηκε, ο οποίος συμπιέζει τις πληροφορίες που απαιτούνται για τη ανάκτηση της μνήμης, την φαντασία ή τον προγραμματισμό και κωδικοποιεί τις πληροφορίες σε μια συχνότητα κυμάτων του εγκεφάλου που είναι ξεχωριστό από εκείνο που χρησιμοποιείται για την καταγραφή των εμπειριών σε πραγματικό χρόνο, περιγράφεται σε ένα άρθρο της έντυπης έκδοσης του περιοδικού Neuron.
Τα κύτταρα του εγκεφάλου μοιράζουν διάφορα είδη πληροφοριών χρησιμοποιώντας μια ποικιλία διαφορετικών εγκεφαλικών κυμάτων, ανάλογη με τον τρόπο που οι ραδιοφωνικοί σταθμοί εκπέμπουν σε διαφορετικές συχνότητες. Η Laura Colgin, βοηθός καθηγήτρια της νευροεπιστήμης, ο Chenguang Zheng, ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής και οι συνεργάτες τους διαπίστωσαν ότι μία από αυτές τις συχνότητες μάς επιτρέπει να αναπαράγουμε αναμνήσεις ή να προγραμματίζουμε μελλοντικές δραστηριότητες, σε fast forward.
«Ο λόγος που είμαστε ενθουσιασμένοι είναι γιατί θεωρούμε ότι ο μηχανισμός αυτός μπορεί να βοηθήσει να εξηγήσουμε πώς μπορεί ο άνθρωπος να φανταστεί μια ακολουθία γεγονότων μέσα σε λίγο χρόνο. Ο άνθρωπος προγραμματίζει γεγονότα και σκέφτεται τις ενέργειες που θα κάνει σε μια χρονική κλίμακα γρηγορότερή από ό,τι στην πραγματικότητα κάνει αυτά τα πράγματα» λέει η Laura Colgin.
Στον εγκέφαλο, τα κύματα Γάμμα κωδικοποιούν τις αναμνήσεις για τα πράγματα που συμβαίνουν αυτή τη στιγμή. Αυτά τα κύματα έρχονται γρήγορα το ένα μετά το άλλο, όπως ο εγκέφαλος επεξεργάζεται υψηλής ανάλυσης πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο. Οι επιστήμονες έμαθαν ότι τα κύματα Γάμμα που πάνε σε αργούς ρυθμούς και χρησιμοποιούνται για να ανακτήσουν τις αναμνήσεις του παρελθόντος, καθώς και να κάνουν σχέδια για το μέλλον, αποθηκεύουν περισσότερες πληροφορίες, συμβάλλοντας στην γρήγορη κίνηση προς τα εμπρός, με αποτέλεσμα το μυαλό να επεξεργάζεται πολλά σημεία δεδομένων με κάθε κύμα. Είναι παρόμοιο με ό,τι συμβαίνει σε έναν υπολογιστή όταν συμπιέζετε ένα αρχείο.
Η Colgin επισημαίνει ότι η έρευνα θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει γιατί οι άνθρωποι με σχιζοφρένεια, δεν μπορούν να διακρίνουν μεταξύ της φαντασίας και της πραγματική εμπειρίας. «Ίσως να μεταδίδουν τις δικές τους σκέψεις σε λάθος συχνότητα», εξηγεί.
Στο άμεσο μέλλον οι ερευνητές σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν πειραματόζωα με νευρολογικές διαταραχές (παρόμοιες με τον αυτισμό και το Αλτσχάιμερ) ώστε να κατανοήσουν καλύτερα τι ρόλο παίζει αυτός ο μηχανισμός και να διερευνήσουν τρόπους για την αντιμετώπιση των νόσων.