Hersengolven bevatten informatie over geheugen ^{CEFR B2}

Wetenschappers laten zien dat patronen in hersengolven informatie bevatten tijdens zowel het vormen als het ophalen van herinneringen. De studie gebruikte geïmplanteerde elektroden bij mensen die zich voorbereidden op een operatie voor ernstige, medicijnresistente epilepsie. Terwijl de patiënten in het ziekenhuis verbleven, voerden ze geheugentaken uit zodat onderzoekers elektrische signalen over grote delen van de hersenen konden registreren.

De taken omvatten een ruimtelijk geheugenspel, genoemd "treasure hunt", waarin deelnemers locaties van objecten moesten onthouden tijdens navigatie, en een taak met reeksen Engelse letters die later moesten worden teruggehaald. Elke elektrode besloeg ongeveer 1 vierkante centimeter hersenoppervlak en kon activiteit detecteren van tot 1 miljoen hersencellen. Die signalen maakten het mogelijk neurale activiteit te volgen tijdens codering en herinnering.

Analyse door Anup Das in het laboratorium van Joshua Jacobs identificeerde verschillende duidelijke golfpatronen. Sommige golven bewogen in rechte lijnen, andere kronkelden als spiralen, en weer andere gedroegen zich als uitwendige bronnen of inwendige putten. Het team vond dat specifieke patronen overeenkwamen met wat een patiënt op dat moment deed. Patronen verschilden tussen individuen, maar waren per persoon consistent; op die basis konden onderzoekers gedrag in ongeveer 70% van de gevallen decoderen (toevalsniveau 50%).

G. Bard Ermentrout merkte op dat hersenactiviteit niet alleen uit synchroon oscillerende signalen bestaat, maar is georganiseerd in verschillende golftypes en dat kenmerken zoals golfrichting en sterkte het geheugen beïnvloeden. Hoofdauteur Joshua Jacobs noemt als volgende stappen het bouwen van wiskundige modellen om de oorsprong van deze golven te begrijpen en het uiteindelijk gebruiken van hersenstimulatie om behulpzame golven te versterken. Zulke benaderingen zouden kunnen leiden tot brein‑computerinterfaces of transcraniële magnetische stimulatie‑therapieën om het geheugen te verbeteren. De studie verschijnt in Nature Communications.