The intersection of technology, innovation & creativity.

Neurowetenschappers begrijpen veel van de hersenen, en nieuwe studies blijven de wetenschap van het geheugen ontsluiten. Hoe vormt het geheugen zich in de hersenen, en wat gebeurt er precies als we ons iets herinneren?

Geheugen in de hersenen

Geheugens zitten niet op één bepaalde plaats in de hersenen opgesloten. Verschillende delen van de hersenen zijn verantwoordelijk voor verschillende aspecten van het geheugen, aldus het Rochester Institute of Technology (RIT). De amygdala wordt geassocieerd met emotionele reacties, zoals angst. Het striatum wordt geassocieerd met herinneringen aan vaardigheden, en de hippocampus en temporale kwabben zijn beide essentieel voor het vormen en oproepen van herinneringen.

Wanneer je een gebeurtenis meemaakt, wordt het niet zomaar meteen een herinnering die voor altijd in je hersenen wordt opgeslagen. Er zijn drie belangrijke stappen bij het vormen van herinneringen.

Ecoderen, opslaan, terughalen en vergeten

Eerst worden herinneringen in je hersenen gecodeerd. Dit gebeurt bij synapsen, dat zijn de verbindingen tussen hersencellen die neuronen worden genoemd.

“Deze verbindingen worden ofwel sterker of zwakker,” zegt Christine Smith, Ph.D. Zij is een geheugenonderzoeker bij Research Service, Veterans Affairs, San Diego Healthcare System en doceert psychiatrie aan de Universiteit van Californië, San Diego.

Zij voegt daaraan toe: “De cellen die geactiveerd worden op het moment dat de gebeurtenis plaatsvindt, zijn dezelfde cellen die later betrokken zullen zijn wanneer je je die gebeurtenis herinnert.”

De verbindingen tussen neuronen beginnen zwak en worden sterker naarmate je vaker aan de gebeurtenis wordt blootgesteld. Dit verklaart waarom u zich bijvoorbeeld nog wel het telefoonnummer uit uw jeugd herinnert, maar niet de naam van een persoon die u een keer hebt ontmoet.

Dr. Smith legt uit dat wanneer u zich een herinnering herinnert, de hersencellen die actief waren toen de herinnering werd gevormd, opnieuw worden geactiveerd. Als de herinnering een paar jaar oud is, is een structuur genaamd de hippocampus betrokken bij het reactiveren van die cellen en het bij elkaar trekken van de herinnering, zodat je dat ervaart als een herinnerde gebeurtenis.

Natuurlijk herinneren we ons niet elk moment van ons leven. We hebben gewoon geen behoefte aan al die overvloedige informatie. In plaats daarvan hebben we de neiging om ons de belangrijke dingen te herinneren, of die herinneringen die we het meest hebben opgeroepen. Soms kan een cue helpen om stoffige oude herinneringen te reactiveren, zoals wanneer een specifieke geur je herinnert aan een persoon, plaats of tijd in je leven.

Naarmate de tijd verstrijkt, worden de verbindingen gestold of geconsolideerd. De synapsen voor herinneringen die u ophaalt, worden vaak sterker en maken daardoor deel uit van uw langetermijngeheugen. Andere verbindingen tussen neuronen verzwakken met de tijd, waardoor u die momenten vergeet.

Volgens het RIT wordt dit normale proces van geheugenverlies na verloop van tijd geheugensporenverval genoemd. Soms is vergeten te wijten aan coderingsfalen, dat wil zeggen wanneer je de informatie niet verwerkt en dus de herinnering in de eerste plaats nooit hebt gehad. Ten slotte is er een vorm van vergeten die interferentietheorie wordt genoemd, namelijk wanneer andere informatie uw vermogen om nieuwe herinneringen vast te houden belemmert. Wanneer u bijvoorbeeld het woord voor “stoel” in de ene taal kent, kan dit uw vermogen blokkeren om het woord voor “stoel” in een andere taal te onthouden.

Wat zijn de vier typen geheugen?

Er zijn twee hoofdtypen geheugen: kortetermijngeheugen en langetermijngeheugen. Maar binnen het langetermijngeheugen zijn er twee subcategorieën: expliciet, of bewust geheugen, en impliciet, of onbewust geheugen.

Kortetermijngeheugen

Jouw werkgeheugen, of kortetermijngeheugen, kan slechts een paar items bevatten en duurt ongeveer 20 seconden, volgens RIT. Het is nuttig voor wanneer we informatie slechts een ogenblik in ons hoofd moeten vasthouden, en dan verder kunnen gaan met andere, belangrijkere dingen. Als iemand je bijvoorbeeld een instructie geeft, zoals het ondertekenen van een stuk papier, hoef je dat stukje informatie maar lang genoeg te onthouden om de gevraagde handeling uit te voeren. Daarna is het nutteloos. Volgens het Queensland Brain Institute (QBI) is het werkgeheugen een van de beste voorspellers van algemene intelligentie, zoals gemeten door standaard psychologische tests.

Als je genoeg oefent, zoals het onthouden van de spelling van woorden, of het vaak bespreken van een favoriete gebeurtenis, kunnen kortetermijngeheugens voldoende worden versterkt om langetermijngeheugens te worden, door middel van het consolidatieproces dat we eerder hebben beschreven.

Langetermijngeheugen

De meeste herinneringen waar we in gespreksvorm aan denken, maken deel uit van je langetermijngeheugen. Wanneer u zich iets herinnert dat in uw leven is gebeurd, is dat een type langetermijngeheugen dat expliciet geheugen wordt genoemd. Volgens QBI kunnen expliciete herinneringen episodisch zijn, zoals wanneer je je een favoriet verjaardagsfeestje uit je kindertijd herinnert, of semantisch, met betrekking tot feiten of algemene kennis.

Impliciete, of onbewuste herinneringen zijn minder voor de hand liggend, maar ze zijn ingebed in onze geest als onderdeel van onze langetermijngeheugenbank. Ze kunnen procedureel zijn, zoals motorische vaardigheden die je niet zult vergeten als je ze eenmaal hebt geleerd, zoals fietsen of je schoenen strikken. Een ander type impliciet geheugen wordt veroorzaakt door priming, wanneer blootstelling aan een stimulus de reactie van je hersenen op een andere beïnvloedt, aldus QBI. Deze minder voor de hand liggende herinneringen kunnen onze gewoonten of fobieën beïnvloeden.

“We zijn ons er niet altijd van bewust wanneer we werken op basis van deze eerdere herinneringen,” zegt Dr. Smith. “Dus we zien ze als vooroordelen over onze persoonlijkheid.”

Zij legt uit dat gebeurtenissen die je overkomen deel kunnen gaan uitmaken van je geheugenopslagplaats, hoewel je er misschien niet bewust toegang toe hebt. “Dus je doet allerlei gedrag gedurende de dag waarvan je je waarschijnlijk niet eens realiseert dat het een weerspiegeling van het geheugen is,” zegt ze.

geheugenstoornissen

We hebben uitgelegd hoe het geheugen wordt verondersteld te werken, maar er zijn veel problemen die geheugenverlies kunnen veroorzaken. Amnesie, bijvoorbeeld, kan worden veroorzaakt door een hersentrauma, zoals een hoofdwond, een beroerte of tumor, of chronisch alcoholisme, volgens National Geographic.

Een traumatische ervaring kan de communicatie tussen de hippocampus en de prefrontale cortex beschadigen, volgens Scientific American. Dit blijkt bijvoorbeeld wanneer je veilig bent, maar de angstreactie van je lichaam wordt getriggerd door een cue die je herinnert aan een eerdere gevaarlijke ervaring, zoals mensen met een posttraumatische stressstoornis (PTSS).

Geheugenverlies is een normaal onderdeel van het ouder worden, maar sommige mensen ervaren ernstig geheugenverlies met verschillende soorten dementie, zoals de ziekte van Alzheimer. Dit is een degeneratieve ziekte waarbij hersencellen stoppen met werken. Dr. Smith legt uit dat in de vroege stadia van de ziekte de geheugenstructuren van de hersenen worden aangetast. In het begin klagen patiënten over geheugenverlies. Naarmate de ziekte vordert, worden ook andere delen van de hersenen aangetast, waardoor cognitieve problemen, aandachtsproblemen en uitvoerende functies, zoals verlies van taal, ontstaan.

“Tegen de tijd dat bij iemand de ziekte van Alzheimer wordt vastgesteld, zijn hun hersenen zeer ernstig beschadigd,” zegt ze. “Je kunt een kind een gezonde hersenscan en een Alzheimerscan laten zien en ze zouden een verschil zien. Het is heel duidelijk.”

Wanneer we kijken naar wat de vier typen geheugen zijn, kunnen we er niet van uitgaan dat elke persoon elk type heeft. Sommige hersenaandoeningen beïnvloeden een deel van het geheugen, maar een ander deel niet. Smith beschrijft bijvoorbeeld dat iemand een hersenbeschadiging kan hebben die zijn bewuste herinneringen aantast, zodat hij moeite heeft om nieuwe dingen te leren. Maar hun onbewuste herinneringen zijn in orde.

Ze beschrijft ook een aandoening die corticale blindheid wordt genoemd, waarbij mensen kunnen zien en vermijdingsreflexen hebben, maar ze kunnen niet herkennen waar ze naar kijken, dus ze zijn effectief blind.

“Ze kunnen niet zien, maar als je een bal naar ze zou gooien, zouden ze die kunnen ontwijken.”

Hoe uw herinneringen te beschermen

Er is nog geen genezing voor de ziekte van Alzheimer. Maar mensen die vatbaar zijn voor geheugenverlies kunnen het uitstellen door een gezonde levensstijl. Sommige mensen doen hersenoefeningen om geheugenverlies tegen te gaan. Smith suggereert dat er interessantere manieren zijn om je hersenen sterk te houden, gesteund door de wetenschap van het geheugen. Ze adviseert haar patiënten om zich te richten op een gezonde levensstijl met cardiovasculaire oefeningen, een voedzaam dieet en voldoende slaap. Mensen met een hogere opleiding hebben een lager risico op de ziekte van Alzheimer, zegt ze, en het idee is dat onderwijs de hersenen kan opbouwen en het begin van de ziekte kan vertragen. Plus, elke vorm van persoonlijke interactie helpt de hersenen te stimuleren. De wereld in gaan, gesprekken voeren en nieuwe dingen proberen zijn allemaal uitstekende oefeningen voor de hersenen.

“Je hebt meer cognitieve reserves, zodat je meer klappen kunt opvangen voordat je faalt,” zegt ze.

Bent u geïnteresseerd in wetenschap en innovatie? Wij ook. Bekijk de carrièremogelijkheden bij Northrop Grumman om te zien hoe je kunt deelnemen aan deze fascinerende tijd van ontdekkingen.