Discussie in het brein helpt geheugenvorming

Experiment speelfilm biedt verrassende kijk op geheugenvorming.  Moeilijk te plaatsen informatie leidt tot drukke discussies in het brein
De hersenen, en twee hersengebieden in het bijzonder, kunnen losse herinneringen omsmeden tot consistente verhalen. Is er weinig voorkennis in de hersenen aanwezig, dan lukt dat pas wanneer deze gebieden veel intensiever met elkaar communiceren Dit gebeurt niet alleen op het moment dat ze de nieuwe, moeilijk te plaatsen informatie verwerken, maar ook nog geruime tijd daarna. Dat blijkt uit onderzoek van neurowetenschapster Marlieke van Kesteren, onderzoekster aan het UMC St Radboud en werkzaam bij het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour. De resultaten van het onderzoek zijn online gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS).

Als je morgen nog weet wat je nu leest, dan heb je de informatie opgeslagen in je geheugen. De hippocampus – het hersengebied dat bij deze geheugenvorming een belangrijke rol speelt – blijkt hierbij een belangrijke partner te hebben. Bij het opslaan van herinneringen in het lange termijngeheugen ´communiceert´ de hippocampus namelijk intensief met de prefrontale hersenschors – een gebied net achter het voorhoofd. Onderzoek heeft uitgewezen dat deze gebieden, via die ´discussie´, nieuwe informatie zo goed mogelijk aan al eerder opgeslagen herinneringen in het langetermijn geheugen proberen te koppelen.

Intensieve communicatie
“Die onderlinge discussie lijkt de geheugenvorming dus te ondersteunen en zelfs te bevorderen”, zegt Marlieke van Kesteren, neurowetenschapper aan het UMC St Radboud en werkzaam bij het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour. “Vooral bij nieuwe informatie die niet of nauwelijks aansluit bij al bekende informatie, lijken beide hersengebieden erg intensief met elkaar te discussieren.”

Van Kesteren en haar collega’s bedachten een ingenieus experiment om dit te onderzoeken. Ze lieten twee groepen vrijwilligers kijken naar het eerste gedeelte van een film. De ene groep zag het normale verloop, de andere groep kreeg dezelfde filmfragmenten in een verknipte, onlogische volgorde te zien, waardoor de personen in deze groep minder begrepen en dus ook beduidend slechter bleken in het beantwoorden van vragen over het verhaal.

Ook actief in rust
Van Kesteren: “De volgende dag kregen beide groepen hetzelfde, normale einde van de film te zien, terwijl hun hersenactiviteit werd gemeten in een MRI-scanner. Zo konden we in beeld brengen hoe de hippocampus en de prefrontale hersenschors op dat moment met elkaar communiceerden. Bij de groep die het onsamenhangende verhaal had gezien, werd veel intensiever tussen beide hersendelen gecommuniceerd. Er is dus kennelijk méér onderling contact nodig wanneer nieuwe informatie – het einde van de film – moeilijk is te integreren in al aanwezige kennis.”

Daarnaast zag Van Kesteren dat de sterkere communicatie in de hersenen van de vrijwilligers die de onsamenhangende film hadden gezien, ook tijdens een rustperiode ná de film nog een tijdlang doorgaat. Ons brein blijft kennelijk bezig met het verwerken van nieuwe informatie totdat deze past bij de bestaande kennis. En dat gebeurt ook nog tijdens periodes dat we eigenlijk heel weinig aan het doen zijn.

Consequenties onderwijs
De bevindingen van dit onderzoek geven meer inzicht in hoe de hersenen nieuwe informatie in verschillende contexten verwerken. Dit begrip is erg belangrijk voor het optimaliseren van kennisverwerving en kan bijvoorbeeld leiden tot een betere opzet van het onderwijs, bijvoorbeeld voor vakken waarbij een gefaseerde kennisopbouw belangrijk is.

Bijlage: doorsnede van een brein met de hippocampus (rood) en prefrontale cortex (blauw).

Jan de Leeuw