Δύσκολο να θυμάσαι, εύκολο να ξεχνάς

Για να δώσουμε ένα νόημα στο παρόν μας ή για να σχεδιάσουμε το μέλλον μας, οφείλουμε διαρκώς να ανατρέχουμε στα μνημονικά εγγράμματα του παρελθόντος. Καμία άλλη νοητική λειτουργία μας δεν παίζει τόσο αποφασιστικό ρόλο στη διαμόρφωση της προσωπικής μας ταυτότητας και στη συγκεκριμενοποίηση της αφηρημένης έννοιας του «εαυτού» όσο η μνήμη. Πώς όμως εξηγούν οι σύγχρονες επιστήμες του εγκεφάλου τις αδιαφανείς αλλά και αλληλένδετες διεργασίες της μνήμης και της λήθης;



Γιατί ορισμένες πληροφορίες χαράσσονται βαθύτερα από ό,τι άλλες στη μνήμη μας;
Πώς μπορέσαμε να ξεχάσουμε τα γενέθλια του/της συντρόφου μας; Και γιατί με την πάροδο του χρόνου ή έπειτα από μια σοβαρή νευρολογική ασθένεια μειώνεται δραματικά η ικανότητά μας να απομνημονεύουμε νέες ή να ανασύρουμε παλιές μνημονικές πληροφορίες;

Τις απαντήσεις σε αυτά τα πανανθρώπινα και βασανιστικά ερωτήματα η σύγχρονη επιστήμη τις αναζητά πλέον μέσα στους νευρωνικούς δαιδάλους του εγκεφάλου μας. Και αυτό γιατί όλοι οι ειδικοί είναι πεπεισμένοι ότι τα μυστικά της καταγραφής, της αποθήκευσης και της ανάσυρσης των μνημονικών πληροφοριών εξηγούνται επαρκώς αφενός από τις βιοχημικές και κυτταρικές δομές του εγκεφάλου και αφετέρου από τη λειτουργική οργάνωση αυτής της πολύπλοκης «μηχανής του νου».

Συνήθως, και κάπως γενικόλογα, περιγράφουμε ως «μνήμη» τη διττή νοητική μας λειτουργία: α) την ικανότητα να αποθηκεύουμε (για λιγότερο ή περισσότερο χρόνο) ορισμένες από τις αμέτρητες πληροφορίες που δεχόμαστε καθημερινά· και β) τη μεγαλύτερη ή μικρότερη ευχέρειά να ανασύρουμε αυτές τις πληροφορίες όποτε τις χρειαζόμαστε.

Ελάχιστη αυτοπαρατήρηση, ωστόσο, θα αρκούσε για να μας πείσει ότι τέτοιες αόριστες περιγραφές είναι εξόφθαλμα ανεπαρκείς. Γιατί άραγε ορισμένες πληροφορίες χαράσσονται βαθύτερα από ό,τι άλλες στη μνήμη μας· πώς μπορέσαμε να ξεχάσουμε τα γενέθλια του/της συντρόφου μας· γιατί με τα γηρατειά ή μετά από μία σοβαρή ασθένεια μειώνεται η ικανότητα να απομνημονεύουμε νέες ή να ανασύρουμε παλιές μνημονικές πληροφορίες; Ευτυχώς, τις τελευταίες δεκαετίες έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στη μελέτη των μνημονικών φαινομένων και στην κατανόηση της πραγματικής βιολογικής τους φύσεως και σημασίας.

Θεωρούμε δεδομένο ότι κάθε φορά που οδηγούμε το αυτοκίνητό μας ή όταν κάνουμε ποδήλατο δεν χρειάζεται να ανακαλούμε συνειδητά τις γνώσεις που απαιτούνται για την ασφαλή εκτέλεση αυτών των πράξεων. Ολες οι απαραίτητες πληροφορίες (που στην πραγματικότητα είναι αμέτρητες) βρίσκονται καταγεγραμμένες στον εγκέφαλό μας (αλήθεια, πού ακριβώς και ανασύρονται αυτομάτως από τη λεγόμενη άδηλη ή διαδικαστική μνήμη (Implicit memory).

Αντίθετα, για να θυμηθούμε κάτι που διαβάσαμε στην εφημερίδα ή σε ένα βιβλίο, για να ανακαλέσουμε συνειδητά και να μιλήσουμε για κάτι που γνωρίζουμε ή έχουμε βιώσει, θα πρέπει να καταφύγουμε σε μια διαφορετική μορφή μνήμης, τη λεγόμενη έκδηλη ή δηλωτική μνήμη (Explicit memory). Προφανώς, οι περισσότεροι από εμάς όταν μιλούν για «μνήμη» αναφέρονται αποκλειστικά σε αυτήν τη δεύτερη συνειδητή και λεκτική κατηγορία αναμνήσεων.

Και η κατάσταση περιπλέκεται ακόμη περισσότερο, διότι αν θεωρήσουμε τη μνήμη ως ικανότητα καταγραφής, αποθήκευσης και ανάκλησης στο παρόν προγενέστερων εμπειριών και γνώσεων, τότε είναι σαφές ότι δεν αποτελεί καθόλου αποκλειστικά ανθρώπινο προνόμιο! Αντίθετα, θεωρείται απολύτως βέβαιο ότι η ύπαρξη μνημονικών ικανοτήτων αποτελεί μια από τις θεμελιώδεις προϋποθέσεις για την ύπαρξη και την επιβίωση κάθε μορφής ζωής, από τα πρωτόζωα μέχρι τον άνθρωπο. Παρά τις τεράστιες διαφορές που υπάρχουν μεταξύ των διάφορων οργανισμών, ως προς την πολυπλοκότητα της οργάνωσης και της λειτουργίας της μνήμης, αυτή αποτελεί κοινό χαρακτηριστικό των έμβυων συστημάτων: από τη «γενετική μνήμη» στα γονίδια των βακτηριδίων μέχρι την ανάκληση των προσωπικών αναμνήσεων στον πολυδαίδαλο εγκέφαλο του Προυστ!

Τα μνημονικά εγγράμματα

Γιατί, άραγε, ορισμένες αναμνήσεις διαρκούν περισσότερο, ίσως για όλη μας τη ζωή, ενώ άλλες εξαλείφονται μέσα σε λίγα λεπτά; Γιατί ξεχνάμε αμέσως τον αριθμό του τηλεφώνου που πήραμε πριν από λίγα λεπτά, ενώ θυμόμαστε πάντα την ημερομηνία γέννησής μας;

Την απάντηση στο κρίσιμο αυτό ερώτημα θα πρέπει να την αναζητήσουμε στο εγκεφαλικό υπόστρωμα των μνημονικών φαινομένων. Το πώς και το πού ακριβώς κωδικοποιούνται και παγιώνονται οι τρέχουσες εμπειρίες μας είναι ένα από τα βασικά ερωτήματα της νευροεπιστημονικής διερεύνησης της μνήμης. Σήμερα, χάρη στην πρόοδο των ερευνητικών μεθόδων των επιστημών του εγκεφάλου (Νευροεπιστημών), είναι σαφές ότι το πέρασμα από την πρόσκαιρη και βραχύχρονη μνήμη στα μονιμότερα «αρχεία» της μακρόχρονης μνήμης εμπλέκει όχι μόνο σύνθετους νευροχημικούς μηχανισμούς και έναν μεγάλο αριθμό νευρικών κυττάρων (νευρώνων) αλλά και διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου.

Οι νευροεπιστήμονες, μάλιστα, έχουν καταφέρει να αποκρυπτογραφήσουν τον χημικό μηχανισμό ο οποίος ενεργοποιείται κατά την κωδικοποίηση κάθε νέας πληροφορίας μέσα στο αχανές νευρωνικό δίκτυο του εγκεφάλου μας.

Πράγματι, κάθε μορφή μνήμης -βραχύχρονη ή μακρόχρονη- αποτυπώνεται στα μικροκυκλώματα που σχηματίζονται από τις διασυνδέσεις, δηλαδή από τις συνάψεις των νευρώνων του εγκεφάλου. Ηδη από το 1949 ο μεγάλος νευροψυχολόγος Donald Hebb είχε προτείνει ως εικασία έναν φαινομενικά απλό κανόνα: οι νευρώνες που εκφορτίζουν μαζί έχουν την τάση να συνδέονται στενότερα μεταξύ τους. Μια ιδιοφυής εικασία που επιβεβαιώθηκε έπειτα από είκοσι χρόνια!

Οσο για τον ακριβή βιοχημικό μηχανισμό αυτής της θεμελιώδους διαδικασίας για την οργάνωση αλλά και τη σταδιακή πολυπλοκοποίηση των εγκεφάλων, αυτόν θα τον αποκαλύψουν οι πρωτοποριακές έρευνες του Ε.R. Kandel και της ομάδας του. Ετσι, ακόμη και σε πολύ απλούς οργανισμούς διαπιστώθηκε ότι όλες οι νέες πληροφορίες αποθηκεύονται ως βραχύχρονη μνήμη χάρη στην «ευαισθητοποίηση», δηλαδή την αυξημένη ηλεκτροχημική δραστηριότητα στις συνάψεις μεταξύ μερικών νευρώνων.

Αυτή η πρόσκαιρη ευαισθητοποίηση ενός συγκεκριμένου νευρωνικού κυκλώματος διαρκεί μερικά λεπτά ή λίγες ώρες, ενώ η παγίωσή του απαιτεί τη μακρόχρονη ενδυνάμωση των συνάψεων αυτού του νευρωνικού κυκλώματος μέσω της επανάληψης των ίδιων ερεθισμάτων: η επανάληψη εξασφαλίζει την παγίωση στη μακροχρόνια μνήμη. Η επανάληψη είναι όντως «μήτηρ πάσης μαθήσεως», αφού αρχικά ενισχύει τα συγκεκριμένα πρότυπα ενεργοποίησης των νευρώνων και, τελικά, οδηγεί στην παγίωση του μνημονικού ίχνους.

Πού όμως συντελούνται αυτές οι νευρολογικές διεργασίες και σε ποιες εγκεφαλικές δομές «αποτυπώνονται» τα διάφορα μνημονικά εγγράμματα; Πριν από σχεδόν έναν αιώνα, στα 1920, ο περίφημος ψυχολόγος Karl Lashley πραγματοποίησε μια σειρά από πρωτοποριακά πειράματα για να διαπιστώσει σε ποια περιοχή του εγκεφάλου εντοπίζονται οι αναμνήσεις.

Για τον σκοπό αυτό, αρχικά εκπαίδευε υπομονετικά πολλά ποντίκια να βρίσκουν την έξοδο από έναν τεχνητό λαβύρινθο. Κατόπιν, αφαιρούσε συστηματικά τμήματα του φλοιού του εγκεφάλου των εκπαιδευμένων ποντικών με την ελπίδα ότι μαζί με τα τμήματα του εγκεφαλικού φλοιού θα αφαιρούσε και τα αντίστοιχα «μνημονικά εγγράμματα», όπως ο ίδιος αποκαλούσε τα μνημονικά ίχνη χάρη στα οποία τα ποντίκια θυμούνταν την έξοδο από τον λαβύρινθο.

Δυστυχώς όμως απέτυχε οικτρά: τα πειραματόζωα εξακολουθούσαν να βρίσκουν την έξοδο παρά τις σοβαρές απώλειες σε εγκεφαλικό ιστό που είχαν υποστεί. Κατέληξε λοιπόν στο συμπέρασμα ότι τα μνημονικά εγγράμματα δεν είναι αυστηρά εντοπισμένα σε μια ορισμένη εγκεφαλική περιοχή, αλλά βρίσκονται διάσπαρτα κατανεμημένα σε όλη την επιφάνεια του εγκεφαλικού φλοιού.

Μετέπειτα μελέτες σε αμνησιακούς ασθενείς, ειδικότερα οι εντυπωσιακές έρευνες της Brenda Miller στον ασθενή ΗΜ (η λεπτομερέστερη μέχρι σήμερα καταγραφή αμνησιακών φαινομένων που προκαλούνται έπειτα από χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο), υποδεικνύουν σαφώς ότι δύο δομές στο βάθος του κροταφικού λοβού, ο ιππόκαμπος και η αμυγδαλή, παίζουν καθοριστικό ρόλο στην κωδικοποίηση νέων αναμνήσεων στη βραχύχρονη μνήμη. Πιο πρόσφατες έρευνες, ωστόσο, απέδειξαν πειραματικά ότι και ο μετωπιαίος φλοιός εμπλέκεται ενεργά στη μετεγγραφή και αποθήκευση των πρόσκαιρων μνημονικών ιχνών στη μακρόχρονη μνήμη. Πολύ συνοπτικά: ενώ τα πρόσκαιρα μνημονικά ίχνη κωδικοποιούνται από δομές στο βάθος των εγκεφαλικών ημισφαιρίων, όπως ο ιππόκαμπος, η διατήρησή τους στον χρόνο, δηλαδή η μετατροπή τους από πιο βραχύχρονες σε πιο μακροχρόνιες μορφές μνήμης, απαιτεί τη μεταφορά και την περαιτέρω επεξεργασία των αρχικών μνημονικών ιχνών στο φλοιό του εγκεφάλου.

Η έδρα των αναμνήσεων

Πριν από έναν χρόνο δημοσιεύτηκε στο «Journal of Neurosciences» (28-01-09) μια ιδιαίτερα σημαντική έρευνα που πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας από τους Christiane Smith και Larry Squire. Σύμφωνα με αυτή την έρευνα, η «αρχαιότητα» μιας μνήμης καθορίζει το αν για την ανάκλησή της εμπλέκεται ο ιππόκαμπος ή ο μετωπιαίος φλοιός. Ούτε λίγο ούτε πολύ, οι δύο ερευνητές απέδειξαν ότι ο τόπος αποθήκευσης μιας μνήμης στον εγκέφαλό μας εξαρτάται από το πόσο παλιά είναι!

Για τους σκοπούς της έρευνας μια σειρά από εθελοντές υποβλήθηκαν σε λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) ενώ απαντούσαν σε 160 ερωτήσεις σχετικά με σημαντικές δημόσιες ειδήσεις που συνέβησαν τα τελευταία τριάντα χρόνια.

Αν και φαινομενικά απλό, το πείραμα αυτό υποκρύπτει αρκετές παγίδες: π.χ. οι πιο πρόσφατες αναμνήσεις ειδήσεων είναι πιο πλούσιες και πιο «ζωντανές» από τις παλαιότερες. Επιπλέον, η ανάκληση από τον εγκέφαλο μιας σημαντικής είδησης δεν είναι ποτέ μηχανική και ψυχολογικά ουδέτερη, αφού μαζί με το συμβάν ανακαλούμε στη μνήμη μας και την ψυχολογική εντύπωση που μας είχε δημιουργήσει.

Παρά τις δυσκολίες οι ερευνητές κατάφεραν τελικά να αποδείξουν ότι, πέρα από κάθε αμφιβολία, η ικανότητα των εθελοντών να ανακαλούν στη μνήμη τους κάποια είδηση μειωvόταν ευθέως ανάλογα με την «ηλικία», δηλαδή με την παλαιότητα, του συμβάντος. Και επιπλέον, όσο παλαιότερη ήταν η είδηση που ανακαλούσαν τόσο μικρότερη ήταν η ενεργοποίηση των βαθύτερων εγκεφαλικών δομών (ιππόκαμπος, αμυγδαλή), ενώ ακριβώς το αντίθετο συνέβαινε όταν ανακαλούσαν πιο πρόσφατες ειδήσεις!

Συμπέρασμα: για την ανάκληση παλαιότερων αναμνήσεων ενεργοποιούνται οι ανώτερες φλοιικές δομές, ενώ για την ανάκληση των πιο πρόσφατων ειδήσεων οι βαθύτερες δομές στο βάθος του κροταφικού λοβού (όπως ο ιππόκαμπος).

Γιατί όμως τα πιο πρόσφατα μνημονικά ίχνη (βραχύχρονη μνήμη) σχηματίζονται και αποθηκεύονται πρόσκαιρα στον ιππόκαμπο και στην αμυγδαλή, ενώ η μετατροπή τους σε πιο μακροχρόνιες μορφές μνήμης απαιτεί τη μεταφορά τους από τον μέσο εγκέφαλο στον νεοφλοιό;

Η απάντηση των δύο ερευνητών είναι ενδιαφέρουσα και αρκετά πειστική: πιθανά αυτό συμβαίνει επειδή η ανάκληση παλαιότερων αναμνήσεων απαιτεί πολύ πιο πλούσιες και ισχυρές νευρωνικές συνάψεις, αλλά τόσο πλούσιες και περίπλοκες νευρωνικές συνάψεις υπάρχουν κυρίως στον εγκεφαλικό φλοιό και όχι στις βαθύτερες εγκεφαλικές δομές.

Οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι η μνήμη είναι μια μοναδική και ενιαία «ψυχική» λειτουργία. Και με αυτή ακριβώς την έννοια η απώλεια της μνήμης ισοδυναμεί με απώλεια του εαυτού. Στην πραγματικότητα, όπως είδαμε, πρόκειται για μια εξαιρετικά σύνθετη εγκεφαλική λειτουργία που εκτελείται από τουλάχιστον δύο ξεχωριστά μνημονικά συστήματα: ένα πρωτογενές σύστημα, της «βραχύχρονης μνήμης», και ένα δευτερογενές σύστημα, της «μακρόχρονης μνήμης».

Μάλιστα, το κάθε ένα από αυτά τα δύο συστήματα «μνήμης» επιτελεί διαφορετικές μνημονικές λειτουργίες και ικανοποιεί διαφορετικές ανάγκες του οργανισμού. Ανάγκες που, με τη σειρά τους, εμπλέκουν διαφορετικές νοητικές διεργασίες που πραγματώνονται σε διαφορετικές εγκεφαλικές δομές.

Από τα όσα είπαμε, θα μπορούσε κανείς να εξαγάγει έναν πολύ γενικό ψυχοβιολογικό κανόνα: όσο πιο σύνθετες είναι οι νοητικές διεργασίες που εκτελούνται τόσο πιο πολύπλοκα θα πρέπει να είναι τα μνημονικά-εγκεφαλικά συστήματα που απαιτούνται για την εκτέλεσή τους.

Η ζωτική σημασία της λήθης στις μνημονικές διεργασίες

Βιώνουμε τη σταδιακή απώλεια κάποιων αναμνήσεων ως τραγωδία, στην πραγματικότητα όμως η ικανότητα για λήθη αποτελεί αναπόσπαστο στοιχείο μιας καλής μνημονικής λειτουργίας.

Στο διήγημά του «Φούνες, ο μνήμων» ο Αργεντινός συγγραφέας Χόρχε Λουίς Μπόρχες περιγράφει την τραγωδία ενός ατόμου που δεν ξεχνά ποτέ τίποτα και, κατ' αυτόν τον τρόπο, αναδεικνύει την αποφασιστική σημασία της λησμοσύνης για μια υγιή και ισορροπημένη ανθρώπινη ζωή.

Πράγματι, από διάφορες πειραματικές και κλινικές παρατηρήσεις προκύπτει ότι η ικανότητα να σβήνονται επιλεκτικά από τη μνήμη μας κάποιες δευτερεύουσες πληροφορίες και επουσιώδεις λεπτομέρειες αποτελεί την αναγκαία και ικανή συνθήκη για τη δημιουργική λειτουργία του πολύπλοκου αλλά και λειτουργικά πεπερασμένου εγκεφάλου μας.

Αντίθετα με ό,τι συνήθως πιστεύουμε, η μνήμη μας δεν είναι μια τεράστια αποθήκη με αμέτρητα και καλά ταξινομημένα «συρταράκια», όπου μεταφέρονται και καταχωρίζονται αυτόματα και ανασύρονται μηχανικά όλα όσα γνωρίζουμε καθημερινά.

Πρόκειται, αντίθετα, για ένα πολύπλοκο και εκτενές δίκτυο νευρωνικών κυκλωμάτων, που ενώ εξειδικεύονται στην επεξεργασία ορισμένων πληροφοριών, μπορούν να επικοινωνούν και να επηρεάζουν σημαντικά το ένα το άλλο. Γι' αυτό, στην πράξη, οι πληροφορίες που φτάνουν σε αυτά τα μνημονικά κυκλώματα δεν καταγράφονται παθητικά, αλλά επιλέγονται και διαμορφώνονται ανάλογα με τις ανάγκες και τις δυνατότητες του κάθε εγκεφάλου. Κάθε νέα πληροφορία, έπειτα από κάποια επεξεργασία, εντάσσεται επιλεκτικά και διαμορφώνεται από κάποιο προϋπάρχον μνημονικό πλαίσιο.

Μόνο χάρη στη δημιουργική παρέμβαση της λησμοσύνης μπορούμε, σε όλη σχεδόν τη διάρκεια της ζωής μας, να συγκρατούμε ό,τι είναι σημαντικό από ένα πλήθος ασήμαντων λεπτομερειών, αλλά και να αφομοιώνουμε νέες εμπειρίες και γνώσεις.

Posted in: ΕΠΙΣΤΗΜΗ-ΕΡΕΥΝΕΣ