Uit nieuw onderzoek blijkt hoe soepel de herinnering is als je weet welke regio's van de hippocampus worden gestimuleerd. De ontdekking zou op een dag kunnen leiden tot een persoonlijke behandeling van mensen die worden achtervolgd door bijzonder verontrustende herinneringen.

Wat als wetenschappers je hersenen zouden kunnen manipuleren zodat een traumatisch geheugen zijn emotionele kracht over je psyche verliest?

Senior auteur Steve Ramirez, een assistent-professor in de psychologische en hersenwetenschappen aan de universiteit van Boston, is van mening dat een kleine structuur in de hersenen de sleutels kan zijn voor toekomstige therapeutische technieken voor de behandeling van depressie, angst en PTSS, waardoor artsen op een dag positieve herinneringen kunnen verbeteren of onderdruk negatieve.

Trauma en geheugen

In onze hersenen slaat een cashew-vormige structuur genaamd de hippocampus de sensorische en emotionele informatie op die herinneringen vormt, of ze nu positief of negatief zijn. Geen twee herinneringen zijn precies hetzelfde, en evenzo is elk geheugen dat we hebben opgeslagen in een unieke combinatie van hersencellen die alle milieu- en emotionele informatie bevatten die bij dat geheugen hoort. De hippocampus zelf, hoewel klein, bestaat uit veel verschillende subregio's die allemaal tegelijk werken om de elementen van een specifiek geheugen te onthouden.

"Veel psychiatrische stoornissen, met name PTSS, zijn gebaseerd op het idee dat de persoon, na een echt traumatische ervaring, niet in staat is om verder te gaan omdat ze hun angst steeds weer opnieuw herinneren," zegt eerste auteur Briana Chen, een gediplomeerd onderzoeker aan Columbia University onderzoekt depressie.

In de studie laten Chen en Ramirez zien hoe traumatische herinneringen - zoals die aan de basis van aandoeningen zoals PTSS - zo emotioneel geladen kunnen raken. Door geheugencellen kunstmatig te activeren in het onderste gedeelte van de hippocampus van de hersenen, kunnen negatieve herinneringen zelfs nog meer slopend worden. In tegenstelling hiermee kunnen stimulerende geheugencellen in het bovenste deel van de hippocampus slechte herinneringen aan hun emotionele uitstraling wegnemen, waardoor ze minder traumatisch zijn om te onthouden.

Nou ja, als je tenminste een muis bent.

Het geheugen in kaart brengen

Met behulp van een techniek genaamd optogenetica brachten Chen en Ramirez in kaart welke cellen in de hippocampus werden geactiveerd toen mannelijke muizen nieuwe herinneringen aan positieve, neutrale en negatieve ervaringen opdeden. Een positieve ervaring zou bijvoorbeeld de blootstelling aan een vrouwelijke muis kunnen zijn. Een negatieve ervaring kan daarentegen een schokkende maar milde elektrische zap over de voeten krijgen.

Dit is hoe een slecht geheugen eruit ziet in het brein van een muis. De cellen die groen oplichten, geven aan dat ze worden geactiveerd bij het opslaan van een angstgeheugen. (Credit: Ramirez Group / Boston University)

Vervolgens identificeerden ze welke cellen deel uitmaakten van het geheugenproces (wat ze deden met behulp van een gloeiend groen eiwit dat is ontworpen om letterlijk op te lichten wanneer cellen worden geactiveerd) en ze in staat waren om die specifieke herinneringen later opnieuw kunstmatig te activeren, met behulp van laserlicht om de geheugencellen te activeren.

Hun studies laten zien hoe verschillend de rollen van de bovenste en onderste delen van de hippocampus zijn. Het activeren van de bovenkant van de hippocampus lijkt te functioneren als effectieve belichtingstherapie, waardoor het trauma van het herleven van slechte herinneringen wordt verdoofd. Maar het activeren van het onderste gedeelte van de hippocampus kan blijvende angst en angstgerelateerde gedragsveranderingen veroorzaken, wat suggereert dat dit deel van de hersenen overactief zou kunnen zijn als herinneringen zo emotioneel geladen raken dat ze slopend zijn.

Dat onderscheid, zegt Ramirez, is van cruciaal belang. Hij zegt dat het suggereert dat het onderdrukken van overactiviteit in het onderste deel van de hippocampus potentieel kan worden gebruikt om PTSS en angststoornissen te behandelen. Het kan ook de sleutel zijn tot het verbeteren van cognitieve vaardigheden, "zoals Limitless," zegt hij, verwijzend naar de 2011-film met Bradley Cooper in de hoofdrol waarin de hoofdpersoon speciale pillen neemt die zijn geheugen en hersenfunctie drastisch verbeteren.

Een voorproefje van de toekomst?

"Het gebied van geheugenmanipulatie is nog steeds jong ... Het klinkt als sci-fi maar deze studie is een voorproefje van wat er gaat komen in termen van ons vermogen om herinneringen kunstmatig te verbeteren of te onderdrukken," zegt Ramirez.

"We kunnen dit nog lang niet bij de mens doen, maar de proof of concept is hier", zegt Chen. "Zoals Steve graag zegt, 'zeg nooit nooit.' Niets is onmogelijk."

"Dit is de eerste stap in het uit elkaar plaasten van wat deze [hersen] regio's doen met deze echt emotionele herinneringen ... de eerste stap om dit te vertalen naar mensen, wat de heilige graal is", zegt geheugenonderzoeker Sheena Josselyn, een neurowetenschapper aan de universiteit van Toronto die niet betrokken was bij deze studie. "[Steve's] groep is echt uniek in het proberen te zien hoe de hersenen herinneringen opslaan met als doel om mensen te helpen .... Ze spelen niet zomaar rond, maar doen het met een bepaald doel. "

Hoewel muizenhersenen en het menselijk brein heel verschillend zijn, zegt Ramirez, die ook lid is van het Center for Systems Neuroscience en het Center for Memory and Brain, dat het leren van deze fundamentele principes bij muizen zijn team helpen bij het in kaart brengen van een blauwdruk van hoe geheugen bij mensen werkt.

Doordat specifieke herinneringen op verzoek kunnen worden geactiveerd, evenals specifieke delen van de hersenen die bij het geheugen zijn betrokken, kunnen de onderzoekers precies zien welke neveneffecten optreden wanneer verschillende gebieden van de hersenen worden overgestimuleerd.

"Laten we gebruiken wat we in muizen leren om voorspellingen te doen over hoe geheugen bij mensen functioneert," zegt hij. "Als we een tweerichtingsverkeer kunnen maken om te vergelijken hoe het geheugen werkt bij muizen en bij mensen, kunnen we dan specifieke vragen [bij muizen] stellen over hoe en waarom herinneringen positieve of negatieve effecten op de psychische gezondheid kunnen hebben."

Het papier verschijnt in Current Biology.

Een National Institute of Health Early Independence Award, een Young Investigator Grant van de Brain and Behavior Research Foundation, een Ludwig Family Foundation Grant en de McKnight Foundation Memory and Cognitive Disorders Award hebben het onderzoek gefinancierd.

Bron: Boston University

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon