Sammen med Deborah Hannula utførte Charan Ranganath i 2009 et annet forsøk der de påviste at langtidshukommelsen enkelte ganger kan huske ting vi selv ikke er klar over at vi vet. De to forskerne lot testpersonene se på en rekke parbilder av et ansikt og et landskap. Senere fikk de seg forelagt et landskapsbilde pluss tre ansikter, og så måtte de velge det ansiktet som tidligere hadde dannet et par med landskapet.
Mens de utførte denne delen av testen, ble de utsatt for hjerneskanning med fMRI samtidig som forskerne holdt øye med og kartla testpersonenes flakkende blikk over de tre ansiktene. Oftest dvelte blikkene lengst ved det riktige ansiktet, uansett om testpersonen klarte å peke ut den riktige kandidaten.
Og allerede før øynene på denne måten helt ubevisst valgte det riktige ansiktet, røpet hjerneskanningen at det ville skje. Det tyder altså på at langtidshukommelsen har en ”egen vilje” som henter frem begivenheter og sammenhenger, men at overordnede prosesser i bevisstheten tviler på hukommelsen og trekker andre konklusjoner. Det er et lignende – men ikke helt identisk – fenomen som slår inn når vi sier at vi ”har svaret på tungen”, men ikke klarer å forme ordet i bevisstheten.
Langtidshukommelsen kan sammenlignes med de fysiske komponentene i en PC fordi den baserer seg på faktiske nerveforbindelser i hjernen. Et minne er følgelig kodet i kraft av nerveceller som danner bestemte nevrale nettverk. Litt på samme måte som en elektrisk krets som kan være konstruert slik at det begynner å lyse i en lampe når vi trykker på en knapp. Hvis man derimot kobler om på ledninger og komponenter, kan et trykk på knappen i stedet frembringe en lyd. På samme måte skaper enkelte nerveceller innbyrdes kontakt, slik at de henter frem et helt bestemt ferieminne når de aktiveres av et nervesignal, mens andre nerver er samlet i kretser som i stedet husker en matematisk ligning.
Når en erindring skal tas opp i langtidshukommelsen, kan det skje på flere måter. En nervecelle kan eksempelvis danne flere utløpere som kan knytte seg til andre nerveceller og opprette nye nettverk. En annen metode går ut på å regulere allerede eksisterende nerveforbindelser i hjernen, slik at nervesignalet kan fraktes raskere gjennom hjernen.
Denne prosessen har det vist seg mulig å påvirke med kjemiske stoffer. Nederlandske forskere har nemlig ved å ta i bruk medikamentet ampakin fått hjernecellene hos friske, eldre mennesker til å forandre seg, slik at de opplevde en hele 68 prosents forbedring av korttidshukommelsen. Forskerne håper nå at middelet kan utvikles til å bli en medisin mot Alzheimers sykdom. Det knyttet seg imidlertid en ulempe til den betydelige forbedringen av korttidshukommelsen. Testpersonenes langtidshukommelse ble samtidig redusert med 20 prosent.
Fordi mekanismene bak langtidshukommelsen har det felles at de krever en ombygging av nervecellene, er lagring i langtidshukommelsen en svært tidkrevende øvelse som kan ta opptil flere timer. Til gjengjeld er erindringen stort sett av varig karakter fordi den bokstavelig talt er blitt bygd inn i hjernen. Men det forholder seg omvendt med korttidshukommelsen som bare eksisterer i form av et aktivt nervesignal.
For å holde fast erindringen om for eksempel et ansikt, må alle nervene som i utgangspunktet bidro til å skape bildet av ansiktet for vårt indre blikk, aktiveres igjen og igjen. Slik kan vi kortvarig huske utseendet til en person vi møter på gaten, men hvis hjernen anser ansiktet for å være uinteressant, opphører den indre lysbildefremvisningen. For at ansiktet skal huskes lenge, må hjernen la lysbildene rulle og gå og tillate at langtidshukommelsen også ser på, slik at erindringen etter hvert kan flyttes over i det permanente minnelageret.
Korttidshukommelsen er altså mye mer kompleks og krever et aktivt samspill mellom sansene, oppmerksomheten, hjernens vurdering av hva som er verdt å huske, gjentagelser og til syvende og sist langtidshukommelsen. En avgjørende del av hemmeligheten bak en god korttidshukommelse går ut på å kunne sile de utallige sanseinntrykkene vi konstant blir bombardert med.
I 2010 konkluderte Jason Chein ved Temple University, Philadelphia, USA, med at fire hjerneområder er helt sentrale for korttidshukommelsen. Alle områdene befinner seg i den foldede hjernebarken, og Chein fant ut at det er en slags kommandosentral fremst i hjernen som overvåker hele informasjonsstrømmen fra sansene og kontrollerer hvor vi skal rette oppmerksomheten. Den har sannsynligvis sin plass i isselappen, som har som hovedoppgave å koordinere inntrykk fra sansene, og derfra sendes informasjonen videre til ventrolateral prefrontal korteks, der den sorteres i nyttig og unyttig kunnskap. Under hele denne prosessen blir erindringen holdt i live ved konstant å bli repetert i et bestemt område bakerst i pannelappen.
Denne modellen av korttidshukommelsen er bare én av dem som forskerne diskuterer. Men de er enige om at korttidshukommelsen spiller en vesentlig rolle for evnen til senere å flytte erindringen over til langtidshukommelsen. Det betyr med andre ord at når vi opplever eller lærer noe nytt, blir det avgjort i løpet av få sekunder om vi blir i stand til å huske det lenge etterpå eller ikke.
Selv om forskerne etter hvert har lært mye om hvordan hukommelsen virker, rommer den ennå mange uløste gåter. Man vet eksempelvis ikke om en bestemt nervecelle bidrar til å huske bare én bestemt ting, eller om den ved deltagelse i andre nevrale nettverk kan bidra til å huske flere forskjellige ting. Hukommelsens totale lagringskapasitet kan man bare gjette på, men for å sammenligne med en datamaskin er man kommet frem til anslag som varierer mellom 10 GB og astronomiske 108422 (altså et ettall etterfulgt av 8422 nuller) GB.
Med så mye hukommelse til rådighet er det ubegripelig å fatte at noen kan glemme bryllupsdagen, eller hvor i all verden man la bilnøklene.
Nytt blad: Les blant annet om forskernes nye våpen mot virus og om grekernes demokrati som bygde på slaveri.
Last ned et helt nummer av Illustrert Vitenskap. Det er gratis, du må bare være registrert bruker av illvit.no.
Les hva Illustrert Vitenskaps skribenter Helle og Henrik Stub skriver om universet.
Haier er tilsynelatende villige til å gå svært langt for å få et måltid, også selv om de må ned på havbunnen.
Velg mellom GPS-klokke, værstasjon eller DVD-boks.
Gi et abonnement på Illustrert Vitenskap som gave. 7 nummer koster kr 349,-.