En af de mest spændende opdagelser inden for fysik af sidste århundrede var eksistensen af antistof, materiale, der fungerer som en “spejling” af subatomare partikler — elektroner, protoner og kvarker — men med modsat ladning. Antistof har uddybet vores forståelse af Universet og fysikkens love, og nu er denne idé har brug for at forklare noget så mystisk hukommelse.
Når erindringer generere og “huske”, mellem neuroner i hjernen danne nye og stærke elektriske forbindelse. Hukommelse præsenterer disse nye forbindelser mellem neuroner. Men, en ny teori, der understøttes af undersøgelser med dyr og matematiske modeller, tyder på, at på samme tid, når en hukommelse, der er født “antiplate” forbindelser mellem neuroner med modsatte natur af den elektriske aktivitet i sammenligning med den oprindelige hukommelse. Forskerne mener, at denne hjælper med at opretholde balancen af elektrisk aktivitet i hjernen.
Vækst af stærkere forbindelser mellem neuroner, der er kendt som stigningen af ophidselse, er en normal del af læringsprocessen. Så den spænding, at vi føler os følelsesmæssigt, lidt spænding skader aldrig. Men som med følelsesmæssig ophidselse, overskydende kan forårsage problemer.
I virkeligheden, det niveau af elektrisk aktivitet i hjernen, og klart er fint afbalanceret. Enhver overdreven ophidselse i hjernen forstyrrer den balance. Den elektriske ubalance, der menes at ligge til grund for nogle af de kognitive problemer, der er forbundet med mentale og psykiske sygdomme som autisme og skizofreni.
At forsøge at forstå konsekvenserne af den ubalance, som forskerne kom til den konklusion, at der må være en anden proces i uddannelse, som kompenserer for excitation, der er forårsaget af den nye hukommelse, og det holder systemet olieret. Essensen af teorien er, at, ligesom stof og antistof bør være antiplate for hver hukommelse. Nøjagtig spejling af indledningen af det nye system fra den voksende storm af hjernens aktivitet, holde systemet i balance. Hukommelse, der er til stede, men den aktivitet, som det skaber, er undertrykt. Antiplate overdøver den oprindelige hukommelse, kan ikke slette det.
Hvad gør antiplate?
Så langt, eksistensen af antiplate bekræfte kun eksperimentelle arbejde på rotter og mus, samt modellering. De eksperimenter, der kræver direkte optagelse inde i hjernen ved hjælp af elektroder, og da den forudsætning af metal sonder i hjernen hos mennesker, som regel, er ildeset, forskerne kan stadig ikke direkte bekræfte eksistensen af antiplate mennesker. I det arbejde, som blev offentliggjort i tidsskriftet Neuron, et team af forskere fra University of Oxford og University College i London kom op med en rimelig måde at afgøre, om den hukommelse af de mennesker, såvel som vores mindre brødre.
Forsøgspersonerne blev bedt om at udføre en opgave, som skaber en ny hukommelse. Ved hjælp af fMRI til at scanne hjernen på forsøgspersoner i flere timer efter træning, forskerne fandt ingen spor af denne hukommelse, fordi det dæmpede antipasti. Så gik de en svag elektrisk strøm gennem det område af hjernen, hvor den hukommelse, der blev dannet (ved hjælp af computer udstyr anode transkraniel direkte nuværende simulation). Det gjorde dem i stand til at reducere de hæmmende aktivitet i hjernen på dette område er at forstyrre den hæmmende antipasti og afdække de skjulte erindringer.
Ovenstående diagram viser fire farvede tal, at deltageren er nødt til at slå i par. Således undersøgt to sæt af former, og den hukommelse, der er repræsenteret af den orange bånd mellem dem. I processen med at lære af disse par, ophidselse i hjernen, der fremkaldes ved indlæring og hukommelse, afbalanceret af hæmmende antipati præsenteret nye grå linjer.
De gule felter nedenfor viser den grad af aktivitet af neuroner i løbet af læringsprocessen. For det første, før dannelsen af par, de svare kun til den røde plads. Efter at have studeret par af røde og grønne felter, de neuroner reagerer på hver stimulus. Antiplate svarer til denne Forening og kvæler dem, og de neuroner aktiveres kun i respons til en rød stimulus. Endelig, efter en afbrydelse af antipasti, Foreningen igen tydeligt, og den neuroner aktiveres i respons til hver stimulus.
Det ser ud til, at i mennesker, i dyr, antipasti spiller en vigtig rolle i at forhindre potentielt farlige overskydende elektrisk magnetisering af hjernen, der ellers kan resultere i, at denne epileptisk tilstand af hjernen, og beslaglæggelser. Det menes, at antipasti kan også spille en vigtig rolle i at forhindre spontan aktivering af minderne om hinanden, som kan føre til forvirring og uorden processer tænke på.
Lige så matematisk teori af antistof og den efterfølgende åbning i karakter og skabe i laboratoriet har haft en stor indvirkning på fysikken i det 20 århundrede, ser det ud, til at undersøge de mystiske processer, der af forskellige antipasti kan være potentielt revolutionerende for vores forståelse af hjernen i det næste århundrede.