En av de mest spännande upptäckter i fysik av förra seklet var förekomsten av antimateria, material som fungerar som en “spegelbild” av subatomära partiklar, elektroner, protoner och kvarkarna — men med motsatt laddning. Antimateria har fördjupat vår förståelse av Universum och de lagar av fysik, och nu är det samma idé behöver förklara något så underligt minne.
När minnen generera och “kom ihåg”, mellan nervceller i hjärnan att bilda nya och starka elektriska anslutningen. Minne presenterar dessa nya kopplingar mellan nervceller. Dock, en ny teori, som stöds av studier på djur och matematiska modeller, visar att vid samma tid, när ett minne är född “antiplate” förbindelser mellan nervceller med motsatt karaktär av den elektriska aktiviteten i jämförelse med det ursprungliga minnet. Forskarna tror att detta bidrar till att upprätthålla balansen av elektrisk aktivitet i hjärnan.
Tillväxten av starkare förbindelser mellan nervceller, som kallas ökning av upphetsning, är en del av den normala lärande process. Som den spänning som vi känner dig känslomässigt, lite spänning skadar aldrig. Men som med emotionell upphetsning, överskott kan orsaka problem.
Faktum är att nivån av elektriska aktiviteten i hjärnan och klart fint balanserad. Någon överdriven excitation i hjärnan stör jämvikt. Den elektriska obalans som tros ligga bakom en del av de kognitiva problem som är förknippade med psykiska sjukdomar som autism och schizofreni.
Försöker att förstå innebörden av obalans, forskarna kom till slutsatsen att det måste finnas en andra process i utbildning, som kompenserar för excitation som orsakas av det nya minnet, och det håller systemet oljad. Kärnan i teorin är att, som materia och antimateria bör vara antiplate för varje minne. Exakt spegling av det invigning av det nya systemet från och med den växande storm av hjärnans aktivitet, hålla systemet i balans. Minnet är närvarande, men den aktivitet som det skapar är undertryckta. Antiplate överröstar det ursprungliga minnet, inte radera det.
Vad gör antiplate?
Så långt, förekomsten av antiplate bekräfta experimentellt arbete på råttor och möss, samt modellering. De experiment som kräver direkt inspelning inne i hjärnan med hjälp av elektroder, och eftersom förutsättningen för metall sonder i hjärnan hos människor, som regel, är ogillat, forskare fortfarande kan inte direkt bekräfta förekomsten av antiplate människor. I arbetet, som publicerades i tidskriften Neuron, ett team av forskare från Oxford University och University College i London kom upp med ett rimligt sätt för att avgöra om minnet av de människor som, liksom våra mindre bröder.
Försökspersonerna ombads att utföra en uppgift som skapar ett nytt minne. Med hjälp av fMRI för att skanna hjärnan av ämnen i flera timmar efter träning, fann forskarna inga spår av detta minne, och eftersom det dova antipasti. Så de gick en svag elektrisk ström genom det område av hjärnan där minne bildades (med säker utrustning anod transkraniell likström simulering). Detta tillät dem att minska den hämmande aktivitet i hjärnan på detta område är att störa de hämmande antipasti och avslöja dolda minnen.
Diagrammet ovan visar fyra färgade siffror, som deltagaren behöver för att slå i par. Alltså, har studerat två olika formulär, och minnet representeras av orange länkar mellan dem. I processen att lära av dessa par, excitation i hjärnan framkallas genom inlärning och minne, vilket balanseras av hämmande antipati fram nya grå linjer.
De gula rutorna nedan visar graden av aktivitet på nervceller under inlärningsprocessen. Först, innan bildandet av par, de svarar bara att de röda torget. Efter att ha studerat par röda och gröna rutor, nervceller svara på varje stimulus. Antiplate svarar till den här Föreningen och kväver dem, och de nervceller aktiveras bara i ett svar till en röd stimulans. Slutligen, efter en störning av antipasti, Föreningen åter uppenbart och den neuroner aktiveras som svar på varje stimulus.
Det verkar som att människor, djur, antipasti spelar en viktig roll i att förhindra att potentiellt farliga överskott elektriska excitation av hjärnan, som annars kan leda till att denna epileptiska tillstånd i hjärnan och epileptiska anfall. Man tror att antipasti kan också spela en viktig roll i att förhindra spontan aktivering av minnen av varandra och som kan leda till förvirring och oordning processer av tänkande.
Precis som matematisk teori av antimateria och dess efterföljande öppning i natur och skapande i laboratoriet har haft en viktig inverkan på fysik av 20-talet, tycks det, att studera det mystiska processer av antipasti kan vara potentiellt revolutionerande för vår förståelse av hjärnan i nästa århundrade.