Selectief geheugenverlies: hoe ratten en mensen storende herinneringen kunnen vergeten

We delen met andere zoogdieren ons vermogen om herinneringen die ons kunnen afleiden, selectief te vergeten. Dat blijkt uit een nieuwe studie van de University of Cambridge. De ontdekking dat ratten en mensen een gemeenschappelijk actief vermogen om te vergeten delen - en bovendien in gelijkaardige gebieden in de hersenen - wijst erop dat dit vermogen een essentiële rol speelt in de aanpassing van zoogdieren aan hun leefomgeving, en dat het waarschijnlijk minstens teruggaat tot de tijd waarin de gemeenschappelijke voorouder van ratten en mensen leefde, zo'n 100 miljoen jaar geleden.

Geschat wordt dat het menselijk brein zo'n 86 miljard neuronen of hersencellen bevat, en wel 150 biljoen synaptische verbindingen, wat van het brein een krachtige machine maakt om herinneringen te verwerken en op te slaan. Om onze dagelijkse bezigheden uit te kunnen voeren, moeten we die herinneringen op kunnen halen, of het nu gaat om ons te herinneren waar we de auto achtergelaten hebben op de parking van de supermarkt, of om de naam op te vissen van iemand die we op straat ontmoeten. 

Maar de enorme hoeveelheid aan ervaringen die mensen zouden kunnen opslaan in de loop van hun leven, brengt het risico met zich mee dat men overstelpt zou kunnen raken met informatie. Als we bijvoorbeeld uit de supermarkt komen, en nadenken over waar we de auto gelaten hebben, moeten we ons alleen herinneren waar we vandaag de auto geparkeerd hebben, en ons niet elke keer dat we inkopen gedaan hebben opnieuw voor de geest halen. Daardoor zouden we enkel afgeleid worden.  

Uit eerder onderzoek van professor Michael Anderson van de University of Cambridge was gebleken dat mensen over het vermogen beschikken om actief storende herinneringen te vergeten - herinneringen die ons zouden kunnen afleiden -, en dat het ophalen van herinneringen in dat proces een cruciale rol speelt.  Andersons team heeft aangetoond dat het opzettelijk oproepen van een herinnering uit het verleden, meer is dan enkel het opnieuw opwekken van de herinnering: het brengt ons er daadwerkelijk toe andere concurrerende ervaringen te vergeten, die in de weg zouden staan van het ophalen van de herinnering die we zoeken.  

"Eenvoudig gezegd, net de handeling van het zich iets herinneren, is een van de belangrijkste redenen waarom we iets vergeten, en dat vormt ons geheugen, naar gelang van hoe we het gebruiken", zei professor Anderson in een persmededeling van Cambridge. 

"Mensen zijn gewend om vergeten als iets passiefs te beschouwen. Ons onderzoek toont echter aan dat mensen meer betrokken zijn dan ze zich realiseren, bij het actief vorm geven aan wat ze zich herinneren van hun leven. Het idee dat net de handeling van zich iets te herinneren de oorzaak kan zijn van iets te vergeten, is verrassend en kan ons meer vertellen over de aanleg van mensen voor selectief geheugenverlies."

Dit proces van selectief vergeten verbetert de efficiëntie van het geheugen, maar het kan soms tot problemen leiden. Als de politie bijvoorbeeld een getuige van een misdaad ondervraagt,  kan het herhaaldelijk vragen naar een bepaald detail, ertoe leiden dat de getuige informatie vergeet die later belangrijk had kunnen zijn. 

En hoewel het vermogen om iets actief te vergeten, duidelijk vastgesteld is bij mensen, was het onduidelijk of het ook bij andere soorten voorkwam. Kwam dit vermogen enkel bij onze soort voor, of minstens uitsluitend bij meer intelligente zoogdieren zoals apen en mensapen?   

Sarah Fleming/Wikimedia Commons

Ook nieuwsgierige ratten hebben selectief geheugenverlies

In de nieuwe studie heeft professor Anderson samen met Pedro Bekinschtein, Noelia Weisstaub en Francisco Gallo van de Argentijnse Universidad Favaloro, en met Maria Renner van de University of Buenos Aires, aangetoond dat het vermogen om actief iets te vergeten geen bijzondere eigenschap van de mens is: ook ratten delen ons vermogen om selectief te vergeten, en ze gebruiken een zeer gelijkaardig mechanisme in hun hersenen. Dat laat vermoeden dat dit vermogen gedeeld wordt door alle zoogdieren. 

Om dit aan te tonen, bedachten de onderzoekers een ingenieuze eenvoudige taak, die gebaseerd is op de aangeboren nieuwsgierigheid van ratten: als ze in een bepaalde omgeving worden geplaatst, gaan ratten actief op verkenning om meer te weten te komen over die omgeving. En als ze een omgeving verkennen, vormen ratten herinneringen aan elk nieuw object dat ze tegenkomen en onderzoeken.

Voortgaand op die eenvoudige vaststelling, lieten de onderzoekers ratten twee objecten die ze nog nooit eerder gezien hadden, A en B, onderzoeken in een open proefruimte. Tot de objecten behoorden een bal, een kopje, kleine speelgoedjes, of een blik soep. De ratten konden eerst object A gedurende 5 minuten onderzoeken, en werden dan uit de proefruimte gehaald; 20 minuten later werden ze terug in de ruimte gezet met object B, dat ze ook 5 minuten lang konden onderzoeken.

Om na te gaan of de ratten "door het ophalen van een herinnering veroorzaakt vergeten" vertoonden, zoals mensen,  voerden de ratten vervolgens "ophaaloefeningen" uit met een van de twee objecten, bijvoorbeeld object A, om te zien hoe dat hun latere herinnering aan het andere object beïnvloedde. Tijdens deze ophaaloefeningen plaatsten de onderzoekers de rat herhaaldelijk in de proefruimte met object A, waarvan ze wilden dat de rat het zich zou herinneren, samen met een ander object dat de rat nog nooit gezien had in de proefruimte. Ratten hebben instinctief een voorkeur voor het onderzoeken van nieuwe objecten, en tijdens deze ophaaloefening-experimenten verkozen ze duidelijk om de nieuwe objecten te onderzoeken, wat impliceerde dat ze zich A herinnerden en het als "oud nieuws" beschouwden. 

Om na te gaan hoe het herhaaldelijk ophalen van de herinnering aan object A de latere herinnering van de ratten aan B beïnvloedde, plaatsten de onderzoekers de rat vervolgens in de proefruimte met B en een geheel nieuw object, in de laatste fase van het experiment, 30 minuten later. Het resultaat was opvallend: de ratten onderzochten B en het nieuwe object in gelijke mate. Door zich selectief hun ervaring met A telkens opnieuw te herinneren, hadden de ratten zich actief getraind om B te vergeten en herinnerden ze het object niet meer. 

In een controle-experiment, waarbij de onderzoekers de ophaaloefening vervingen door een even lange periode van ontspanning in de kooi van de rat, of door een alternatieve geheugentraining waarbij geen herinneringen werden opgehaald, bleken de ratten zich daarentegen object B zeer goed te herinneren.

De mediale prefrontale cortex omvat de gebieden 10, 25 en 34 op deze doorsnede van de menselijke hersenen. Het gebied 11 is de cortex orbitofrontalis. (Illustratie: Henry Gray, Anatomy of the Human Body)

100 miljoen jaar oud

Het team van professor Anderson identificeerde vervolgens een gebied aan de voorkant van de hersenen van de ratten dat dit actieve mechanisme om te vergeten controleert.

Als het gebied dat bekend staat als de mediale prefrontale cortex tijdelijk "uitgeschakeld" werd door het psychoactieve middel muscimol, verloren de ratten volledig het vermogen om concurrerende herinneringen selectief uit te schakelen: hoewel ze dezelfde "ophaaloefeningen" ondergingen, herkenden de ratten nu object B wel. Bij mensen is een analoog gebied in de prefrontale cortex betrokken bij het vermogen om selectief te vergeten. 

"Ratten lijken hetzelfde vermogen te hebben om actief te vergeten als mensen - ze vergeten selectief herinneringen als die herinneringen verwarring veroorzaken", zei Anderson. "En wat cruciaal is, ze gebruiken een prefrontaal controlemechanisme dat gelijkaardig is aan het onze. Deze ontdekking doet veronderstellen dat dit vermogen om actief minder nuttige herinneringen te vergeten, ontstaan kan zijn een heel eind terug op de "stamboom van het leven", misschien wel zo lang geleden als onze gemeenschappelijke voorouder met de knaagdieren, zo'n 100 miljoen jaar geleden." 

Professor Anderson zei ook dat, nu we weten dat het mechanisme voor dit proces in de hersenen hetzelfde is bij ratten en mensen, het mogelijk moet zijn om dit adaptieve fenomeen van vergeten te bestuderen op een cellulair, of zelfs moleculair niveau. Een betere kennis van de biologische fundamenten van deze mechanismen kan onderzoekers helpen verbeterde behandelingen te ontwikkelen om mensen te helpen traumatische gebeurtenissen te vergeten, zo zei hij. 

De studie van Anderson, Weisstaub, Gallo, Renner en Bekinschtein is gepubliceerd in "Nature Communications".