Hvorfor hænger nogle minder fast, mens andre forsvinder?

Kan du huske dengang…?

Du hører sikkert ofte det spørgsmål, og som bekendt hænger nogle ting ved, mens andre ikke gør. Ikke sandt?

Begivenhedsrige øjeblikke som et barns fødsel eller tabet af én, vi elsker, husker vi i mange år efter. Til gengæld forsvinder mindet om, hvad vi spiste til aftensmad, eller en samtale, vi har haft, ofte efter få dage.

Forskning viser, at følelsesmæssigt betydningsfulde begivenheder styrker de forbindelser i hjernen, som opbevarer vores minder. Det betyder samtidig, at vigtige begivenheder fungerer som en slags lim, der også fastholder ellers trivielle oplevelser i vores hukommelse.

For eksempel kan en middag eller samtale, der normalt ville gå i glemmebogen, forblive klar i erindringen, hvis den fandt sted samtidig med en livsændrende begivenhed såsom et barns fødsel.

Denne funktion har historisk set været afgørende for vores overlevelse, da den gjorde det muligt for vores forfædre at huske vigtige detaljer om adgang til føde eller livstruende farer.

Men ikke alle minder har samme betydning. Nogle varer hele livet, mens andre forsvinder, kort efter de er sket. Hvorfor – og måske endnu vigtigere – hvordan?

Hvordan dannes vores hukommelse?

Det var spørgsmålet, der motiverede mine kolleger og mig til at gennemføre en undersøgelse med musemodeller, hvis hjernefunktioner minder meget om menneskets.

Vores resultater giver nye indsigter i, hvad der præcis sker i hjernen, når vores hukommelse dannes, og kan forklare, hvorfor vi husker nogle ting, men ikke andre.

Som hjerneforsker har jeg altid været fascineret af, hvordan hukommelse og læring fungerer.

Hukommelse er med til at forme vores personlighed og giver os en evne til at forstå nutiden og forudse fremtiden. Den påvirker vores beslutninger og handlinger, men den kan også svigte os - vi glemmer fødselsdage eller navne på bekendte, mens begivenheder, der skete for mange år siden, står lysende klare.

Gennem min forskning undersøger jeg, hvordan hukommelse fungerer på celleniveau. Jeg studerer, hvordan hjerneceller kommunikerer og forandrer sig, når hukommelsen dannes.

Synapser – hvor vores minder formes

Før vi går i dybden med forskningen, vil jeg forklare nogle af de udtryk, der ofte bruges i hjerneforskning.

Cellerne i hjernen hedder neuroner. De forbindes med hinanden via det, vi kalder synapser. Synapserne virker som kommunikationskanaler, der gør det muligt for neuroner at sende og modtage information fra andre neuroner. En neuron kan have op til hundredtusinder af synapser.

Forskere er enige om, at vores minder dannes (og glemmes), ved at styrken af synapserne ændres. Dette kaldes også 'synaptisk plasticitet'. Man kan øge eller mindske synaptisk plasticitet mellem neuroner på to måder: Ved at ændre antallet af synapser eller ved at gøre synapserne større eller mindre.

Du kan sammenligne det med transporten mellem to lande. Den kan øges ved at tilføje flere grænseovergange mellem landene eller ved at gøre overgangene bredere, så flere biler kan passere på samme tid.

Sådan studerede vi hukommelse

Tilbage til vores forskning. Vi designede to typer oplevelser for mus:

• Én, som var triviel
• Én med følelsesmæssig betydning

Den første oplevelse, som var den trivielle eller svage, blev baseret på en metode kaldet pavloviansk konditionering, udviklet af den russiske forsker Ivan Pavlov.

Metoden handler om, hvordan vi kan lære at forbinde ting, der normalt ikke hænger sammen, ved at opleve dem samtidigt gentagne gange.

Pavlovs klassiske forsøg viste dette ved at give hunde mad, samtidigt med at han ringede med en klokke. I starten reagerede hundene kun på maden ved at begynde at savle, men efter gentagne forsøg begyndte de også at savle, bare de hørte klokken – selv når der ikke var mad.

Dette er et eksempel på, hvordan vi lærer – og dermed husker – gennem gentagelse.

I vores forsøg udsatte vi således musene for et neutralt signal, der blev fulgt af en fysisk stimulus i form af et svagt elektrisk stød. Vi gjorde stødet så svagt, at oplevelsen blev mindre ubehagelig.

Som resultat blev hukommelsen om denne oplevelse svag, og musene kunne ikke huske det dagen efter.

Den anden oplevelse, som var den stærke, var en kunstig oplevelse, hvor vi målrettet aktiverede de neuroner, der kodede for den svage hukommelse.

Af videnskabelige grunde anvendte vi med andre ord kunstig aktivering af neuronerne som en følelsesmæssigt betydningsfuld oplevelse.

Bemærkelsesværdigt var, at musene i dette tilfælde kunne huske den ubehagelige oplevelse, selv dagen efter.

Samtidig observerede vi, at de synapser, der var aktive under begivenheden, blev styrket – enten ved at der blev dannet flere kanaler, eller ved at eksisterende kanaler blev udvidet.

Omvendt kunne mus, der kun oplevede den svage begivenhed uden kunstig aktivering, ikke huske den dagen efter, og styrken af de tilknyttede synapser forblev uændret.

Det helt store spørgsmål: Hvordan interagerer synapser?

For at måle synapsernes styrke brugte vi en teknik kaldet 'in vivo elektrofysiologi'.

Denne metode gør det muligt at måle neuronernes elektriske aktivitet i dyr, der kan bevæge sig frit. Når forbindelsen (synapsen) bliver stærkere, stiger nervecellens elektriske aktivitet tilsvarende.

Vi ville undersøge, om en triviel oplevelse kunne gøres mindeværdig ved kunstigt at styrke synapser, der ikke havde noget med oplevelsen at gøre.

Forestil dig en triviel oplevelse, som hvad du spiste til aftensmad, og en spændende begivenhed, som at få nyheden om at vinde i lotteriet.

De to ting hænger normalt ikke sammen, men hvis de sker på samme tid, kan den spændende begivenhed måske gøre aftensmaden mindeværdig.

I forsøget gjorde vi kunstigt nogle synapser stærkere, selvom de ikke var direkte knyttet til den trivielle oplevelse. Resultatet var som nævnt, at musene kunne huske den 'trivielle' begivenhed dagen efter.

Endnu mere interessant var, at styrken på de synapser, der kodede for (havde at gøre med) den trivielle oplevelse, også var øget.

Men hvis vi først manipulerede synapserne dagen efter, kunne musene derimod ikke huske begivenheden. Det minder om vores eksempel med lotterinyheder:

Du kan huske, hvad du spiste til aftensmad, da du hørte nyheden, men sandsynligvis ikke, hvad du spiste dagen efter.

Den spændende pointe er her:

Hvordan kan synapser, der koder for en vigtig begivenhed (som at vinde i lotteriet), gøre synapser, der koder for en triviel oplevelse (som aftensmad), stærkere og dermed gøre den mindeværdig?

Vi har endnu ikke svaret, men vores bedste bud er, at bestemte molekyler – sandsynligvis proteiner – bevæger sig fra de stærke synapser til nabosynapser, der koder for den trivielle oplevelse.

Når disse nabosynapser opfanger molekylerne, bliver de stærkere, og hukommelsen, de koder for, bliver derfor mere stabil.

Vigtig for evolutionær overlevelse – og det moderne liv

Hvorfor er dette vigtigt, tænker du måske?

Historisk har hukommelsen været et værktøj til overlevelse, der gjorde det muligt for vores forfædre at huske vigtige detaljer om fødekilder eller at undgå steder forbundet med fare.

Forestil dig, at du efter flere dage med tørst og sult finder et sted fyldt med mad og drikke. Hvordan skulle du kunne glemme det? Du husker måske selv små, trivielle detaljer om stedet, fordi glæden over at finde mad gjorde indtryk.

Det samme gælder for fare. Hvis du ser en tiger, en ulv eller en slange på et tætbevokset sted, der ligner alle andre, kan de skræmmende detaljer ved rovdyret gøre, at du husker stedet længe.

Selvom vi i dag lever mindre farlige liv, er hukommelse stadig afgørende for at finde vej i sociale og professionelle situationer. Vi husker typisk fødselsdage og detaljer om dem, vi holder af, bedre end detaljer om dem, vi ikke har stærke følelser for.

På samme måde kan det at huske detaljer fra en svær situation hjælpe os med at træffe bedre valg fremover.

Selv i vores forudsigelige verden hjælper hukommelsen os med at koble vigtige begivenheder med små detaljer, så vi kan lære, tilpasse os og trives.

Kort sagt er hukommelsen stadig uundværlig – men hvad og hvorfor, vi husker, har ændret sig.