Το μυστικό της καλής μνήμης βρίσκεται στις κόρες των ματιών, λέει μελέτη

Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο Jouurnal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition αναφέρεται ότι ο βαθμός διαστολής της κόρης του ματιού σχετίζεται με την ποιότητα αποθήκευσης συγκεκριμένων πληροφοριών από τον εγκέφαλο. Η ανακάλυψη αυτή προσφέρει έναν μη επεμβατικό τρόπο να αξιολογηθεί η μνήμη  σε πραγματικό χρόνο, χωρίς τη χρήση σύνθετων νευροαπεικονιστικών τεχνικών.

Το μέγεθος της κόρης μπορεί να είναι το νέο «θερμόμετρο» της μνήμης μας

Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας και Οικονομικών της Βουδαπέστης εξέτασαν 28 ανθρώπους, οι οποίοι κλήθηκαν να αναγνωρίσουν λέξεις που είχαν δει λίγο πριν. Κάθε φορά που ένας συμμετέχοντας αναγνώριζε μια λέξη, οι κόρες των ματιών του διαστέλλονταν. Όταν μπορούσαν να θυμηθούν σε ποιο σημείο της οθόνης βρισκόταν η λέξη, οι κόρες διαστέλλονταν ακόμα περισσότερο.  Οι μετρήσεις έγιναν με συστήματα οφθαλμοκίνησης, τα οποία μπορούν να ανιχνεύσουν ακόμα και μικροσκοπικές αλλαγές στη διάμετρο της κόρης.

Από τη δεκαετία του 1960 είναι γνωστό ότι οι κόρες διαστέλλονται όταν συγκεντρωνόμαστε. Αυτό συμβαίνει όταν λύνουμε ένα μαθηματικό πρόβλημα, όταν θυμόμαστε έναν αριθμό και όταν βλέπουμε κάτι που μας φαίνεται οικείο. Η διαφορά είναι ότι αυτή η έρευνα μελέτησε και την ποιότητα της μνήμης, δηλαδή πόσο καλά θυμάται ο εγκέφαλος μία πληροφορία. Η ένταση της ανάκλησης παρήγαγε μια φυσιολογική αντίδραση του σώματος, κάτι που ανοίγει τον δρόμο για αξιολόγηση της μνήμης χωρίς ερωτήσεις ή τεστ.

Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, οι συμμετέχοντες μελέτησαν μία λίστα σπάνιων ουγγρικών λέξεων που προβλήθηκε σε μια οθόνη στην περίμετρο ενός αόρατου κύκλου. Μετά τους δόθηκε ένα νέο σετ λέξεων και τους ζητήθηκε να πουν αν και πού είδαν την κάθε λέξη. Την ίδια στιγμή, μια υπέρυθρη κάμερα κατέγραφε τις κόρες τους. Το πείραμα σχεδιάστηκε ώστε να προκαλεί υψηλό βαθμό γνωστικής πρόκλησης, αφού οι λέξεις ήταν άγνωστες και η τοποθέτησή τους σε διαφορετικές γωνίες της οθόνης ενίσχυε τη χρήση χωρικής μνήμης.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, το μέγεθος των κορών συσχετίστηκε με την ποιότητα και την ισχύ της μνήμης. Μια νέα λέξη προκαλούσε ελάχιστες αλλαγές, μια οικεία λέξη μέτρια διαστολή και η τοποθεσία μιας λέξης μεγάλη διαστολή. Η συσχέτιση του μεγέθους των κορών και της ποιότητας της μνήμης ήταν γραμμική.  Αυτό υποδηλώνει ότι η απόκριση της κόρης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για την αναγνώριση βαθμών βεβαιότητας στη μνήμη, κάτι που θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ακόμα και σε ανιχνευτές αλήθειας ή συστήματα τεχνητής νοημοσύνης.

Μια μικρή περιοχή στον εγκέφαλο κρατά το κλειδί για την προσοχή και τη μνήμη

Αυτό που δεν γνωρίζουν οι επιστήμονες είναι με ποιον μηχανισμό συνδέεται το μέγεθος της κόρης με τη μνήμη του εγκεφάλου. Μια θεωρία αναφέρει ότι η περιοχή locus coeruleus, μια μικρή αλλά σημαντική περιοχή στον προμήκη μυελό του εγκεφάλου, είναι υπεύθυνη για τη διέγερση και την προσοχή. Ενεργοποιείται στις περιπτώσεις που χρειάζεται προσοχή και διεγείρει τις κόρες. Αυτό εξηγεί γιατί και οι αναμνήσεις οικείων πραγμάτων προκαλούν τόση ευχαρίστηση.  Η συγκεκριμένη δομή θεωρείται κέντρο εκκίνησης για πολλές γνωστικές διεργασίες, περιλαμβανομένης της εγρήγορσης και της μακροπρόθεσμης αποθήκευσης. 

Την ίδια στιγμή, σε άλλη μελέτη που δημοσιεύεται στο Nature αναφέρεται ότι κατά τη διάρκεια του ύπνου ποντικιών, οι κόρες διαστέλλονταν ή συστέλλονταν σε συγχρονισμό με διαφορετικές μνήμες. Όταν γινόταν το δεύτερο, ο εγκέφαλος επεξεργαζόταν πρόσφατες μνήμες. Όταν γινόταν το πρώτο, οι μνήμες ήταν παλιότερες.  Η διαπίστωση αυτή φανερώνει πως ακόμη και σε φάσεις ύπνου, το σώμα συνεχίζει να υποδηλώνει τις διαδικασίες της μνήμης με φυσιολογικά σημάδια.

Ακόμα και στον ύπνο, τα μάτια «μιλούν»

Η ομάδα βρήκε επίσης ότι, παρεμποδίζοντας συγκεκριμένα πρότυπα εγκεφαλικής δραστηριότητας, τα κύματα SWRs (sharp-wave ripples), κατά τη διάρκεια της συστολής, τα ποντίκια δεν μπορούσαν να θυμηθούν τη νέα πληροφορία. Αυτό δείχνει ότι η συμπεριφορά του ματιού συνδέεται με τη συνειδητή μνήμη αλλά και με τη διαδικασία ενίσχυσης των αναμνήσεων. Ακόμα και κατά τον ύπνο το σώμα "καταγράφει" και ενισχύει τα σημαντικά ερεθίσματα.

Σε κάθε περίπτωση, φαίνεται πως η μνήμη μπορεί να αξιολογηθεί με βάση τη δραστηριότητα της οφθαλμικής κόρης. Τα συστήματα μνήμης του εγκεφάλου μπορεί να διαχειρίζονται πληροφορία και, την ίδια στιγμή, το μέγεθος της κόρης να «προδίδει» την αποτελεσματικότητα αυτής. Μακροπρόθεσμα, η εξέλιξη αυτής της γνώσης θα μπορούσε μελλοντικά να οδηγήσει στη δημιουργία «έξυπνων» συσκευών που ανιχνεύουν την ποιότητα της μνήμης σε πραγματικό χρόνο.