We weten dat dieren ervaringen uit hun wakkere leven herbeleven tijdens hun slaap, waarschijnlijk om herinneringen goed vast te leggen. Nu is voor het eerst direct bewijs geleverd dat dit ook geldt voor mensen.
‘Dit is de eerste keer dat we hebben laten zien dat mensen zo’n zelfde replay hebben’, zegt neurowetenschapper Beata Jarosiewicz, momenteel werkzaam voor de Californische breinimplantatenfabrikant NeuroPace. ‘Dat is bij geen enkele eerdere studie gelukt.’
Vuurpatronen
Het breingedeelte de hippocampus lijkt een soort momentopname te maken van de verbindingen die samenhangen met een herinnering, zegt ze. Vervolgens worden die verbindingen later opnieuw geactiveerd om die herinnering permanent te maken.
Dit opnieuw afspelen van herinneringen is aangetoond bij vele diersoorten. Eerder onderzoek met fMRI-scans leek er al op te wijzen dat dit proces ook plaatsvindt bij mensen. Maar de resolutie van fMRI-beelden is niet groot genoeg om de vuurpatronen van neuronen te kunnen detecteren.
Jarosiewicz werkte echter eerder voor het onderzoeksproject Braingate. Dat ontwikkelt brein-computerinterfaces om mensen te helpen met een verwonding aan hun ruggengraat of andere aandoeningen. Als onderdeel van dat project lieten twee vrijwilligers die verlamd zijn vanaf hun nek elektroden inbouwen in de motorische schors van hun hersenen. Deze konden het vuren van neuronen wel waarnemen.
Herhaalde bewegingen
Dankzij de implantaten kunnen de vrijwilligers een cursor op een beeldscherm bewegen, puur door eraan te denken. In een reeks sessies vroegen de onderzoekers ze om de cursor in bepaalde patronen te laten bewegen, soms vele keren.
Daarna deden de vrijwilligers een dutje van een halfuur, terwijl de elektroden de activiteit in hun hersenen bleven bijhouden. Tijdens dit dutje kwamen de vuurpatronen behorende bij de herhaalde bewegingen vaker voor dan je op basis van toeval zou verwachten.
De hele nacht
Op het moment moeten de implantaten fysiek verbonden worden met een computer door een medewerker, die ook in de buurt moet blijven als ze worden gebruikt. Daarom keek het team alleen naar wat er gebeurde tijdens een dutje.
Als de implantaten eenmaal gebruikt kunnen worden zonder hulp, is het mogelijk om mensen de hele nacht in de gaten te houden, zegt Jarosiewicz. ‘Dat is misschien de volgende stap.’
Het onderzoek is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Reports.
